围岩蠕变对运营隧道衬砌裂缝发育的影响研究

第３５卷第３期　２０１８年６月　华东交通大学学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｅａｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖｏ１．３５　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．，２０１８　文章编号：１００５—０５２３（２０１８）０３－０００８—０７　围岩蠕变对运营隧道衬砌裂缝发育的影响研究　耿大新　，钱文喜　，梁国卿　（１．华东交通大学土木建筑学院，江西南昌３３００１３；２．江西省天驰高速科技发展有限公司，汀西南吕３３０１０３）　摘要：二次衬砌混凝土开裂是公路隧道运营期间较易遇到的问题。针对此问题，以江西某高速公路软弱破碎砂岩隧道为例，利　用ＦＬＡＣ３Ｄ软件建立基于Ｃｖｉｓｃ蠕变模型的公路隧道三维模型．分析了围岩蠕变１０年内衬砌内力的变化程度。并结合现场衬　砌裂缝规律的统计结果进行了力学分析。结果表明：随着围岩蠕变时间的延长，衬砌拱脚及拱肩位置处剪应力呈线性增长；衬　砌拱脚处的偏应力增量最大，其次为拱腰：围岩蠕变１０年后，衬砌的最大剪应力、偏应力增量分别为２．１１，１．３　ＭＰａ，达到了衬　砌混凝土的容许应力；剪应力和偏应力的增长促进了衬砌裂缝的发育。　关键词：公路隧道；围岩蠕变；数值计算；裂缝发育　中图分类号：Ｕ４５７＋．２　文献标志码：Ａ　截至２０１４年底，中国已有公路隧道１２　４０４座，总长１０　７５６．７　ｋｍ，公路隧道年均净增已超过１　０００　ｋｍｔ　１。　中国已经成为隧道大国，然而，随着隧道服役年限的延长，二次衬砌开裂成为最常见的隧道病害。《公路隧道　设计规范》规定，Ⅳ、Ｖ级围岩复合式衬砌中的二次衬砌作为隧道的承载结构。因此，衬砌混凝土开裂对隧道　结构的安全性有较大的影响，针对此问题，国内外学者做了大量的研究。邹育麟等　对重庆地区出现病害的　６６座隧道和黄宏伟等＿３１对浙江区域４８条隧道的调研发现，隧道衬砌裂缝病害较为普遍，且边墙处裂缝总数　量最多，裂缝类型主要为纵向裂缝和环向裂缝。刘学增等　对损伤开裂的隧道衬砌采用套拱加固的方法进行　了试验研究；王亚琼等［５１基于断裂力学理沦，对公路隧道素混凝土衬砌裂缝的稳定性进行了数值分析；叶飞　等嘲对某新建公路隧道衬砌裂缝进行了跟踪监测，并对结构的承载状况及安全性进行了诊断和评价。　上述研究多集中在公路隧道施Ｔ期的裂缝病害对衬砌结构的影响，并未考虑隧道运营期围岩蠕变作用　的影响，然而在复杂地质条件下，围岩的蠕变作用对二次衬砌造成的影响往往不可忽略。如Ｇｕａｎ　ｚ等　对　Ｕｒｅｓｈｉｎｏ隧道的跟踪监测发现，隧道通车运营前５年发生持续变形，最终采取了衬砌背后注浆和拱脚施加锚　杆的加固方法才得以控制；进一步研究发现［８１，隧道的持续变形与围岩的蠕变效应密切相关。徐同文等［９１在对　某千枚岩隧道衬砌开裂情况调查的基础上。分析了围岩蠕变作用下裂损二次衬砌的长期安全性　现代混凝土高胶凝材料用量、低水胶比、各类矿物掺合料及化学添加剂的使用等都使其具有较大的开　裂敏感性，隧道衬砌不可避免地产生早期收缩裂缝。在无外力作用下，该类裂缝一般会逐渐趋于稳定，然而　江西地区多砂岩，而砂岩蠕变特性明显，对运营期隧道衬砌的内力及变形有较大影响，对衬砌初期裂缝的发　育有较为明显的促进作用，进而影响隧道运营的安全。根据江西某高速公路隧道衬砌裂缝的检测结果，对裂　缝分布规律进行统计分析，并建立基于Ｃｖｉｓｃ蠕变模型的公路隧道　维模型分析衬砌裂缝发育的力学机理，　以期为公路隧道的管理养护提供参考和借鉴。　收稿日期：２０１８—０ｌ＿ＪＯ４　基金项目：汀两省交通运输厅科技项目（２０１６Ｄ００３９）　作者简介：耿大新（１９７７一），男，副教授，博士，硕士生导师，研究方向为隧道及地下Ｔ程。　第３期　耿大新，等：围岩蠕变对运营隧道衬砌裂缝发育的影响研究　９　１隧道衬砌裂缝规律统计　江西某高速公路２００６年通车，根据２０１０，２０１３，２０１６年对４座公路隧道的定期检测．２０１０年共发现３ｌ　条裂缝，２０１３共发现６５条裂缝，２０１６年共发现８６条裂缝。对衬砌裂缝的分布位置、类型、长度与宽度等几　个方面进行统计，得出裂缝的一般规律。　１）衬砌裂缝分布位置统计结果如表１所示。　表１衬砌裂缝分布位置统计结果　Ｔａｂ．１　Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｌｉｎｉｎｇ　ｃｒａｃｋ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　由表１可知：衬砌裂缝分布位置集中在边墙和拱顶，边墙分布相对较多，且其数量增长相对较快。　２）衬砌裂缝类型统计结果如表２所示。　表２衬砌裂缝类型统计结果　Ｔａｂ．２　Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｌｉｎｉｎｇ　ｃｒａｃｋ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　由表２可知：衬砌裂缝类型以纵向裂缝和环向裂缝为主，斜向裂缝的数量相对较少，且纵向裂缝的数量　增长相对较快。　３）衬砌裂缝长度、宽度统计结果如表３、表４所示。　表３衬砌裂缝长度统计结果　Ｔａｂ．３　Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　ｒｅｓｕｌｓｔ　ｏｆ　ｌｉｎｉｎｇ　ｃｒａｃｋ　ｌｅｎｇｔｈ　由表３和表４可知：截至２０１６年，衬砌裂缝长度普遍在１０　ｍ以上（占９５．３５％），而宽度一般在１　ｍｍ以　下（占６８．６０％），裂缝数量较２０１０年，２０１３年增长较快。　１０　华东交通大学学报　２０１８年　根据所查到的设计资料，被检测隧道所处的围岩级别主要为Ⅲ、Ⅳ、Ｖ级，洞身穿越地层岩性主要为风　化砂岩。衬砌裂缝在Ⅳ、Ｖ级围岩段相对集中，本次主要选取Ｖ级围岩段砂岩隧道衬砌素混凝土结构为研究　对象。　２砂岩力学性状及蠕变参数辩识　通过室内岩石单轴压缩试验，获得了砂岩试样的蠕变曲线，如图１所示。由图可知，当轴向应力水平较　低时，应变速率衰减很快，应变值趋于常数，这种蠕变特征可用Ｋｅｌｖｉｎ模型来描述；当轴向应力水平较高时，　应变速率先降低后趋于常数，应变值接近线性增长，可用Ｍａｘｗｅｌｌ模型来描述；在破坏阶段，试样表现出明　显的塑性变形，可用塑性体描述。　因此，可以采用Ｃｖｉｓｃ蠕变模型来描述围岩的力学行为，如图２所示。当围岩处于粘弹性变形阶段时。采　用Ｋｅｌｖｉｎ体与Ｍａｘｗｅｌｌ体串联的模型来描述其粘弹性蠕变行为：当围岩处于塑性变形阶段时。采用Ｍｏｈｒ—　Ｃｏｕｌｏｍｂ模型加以表征　．户　。一　＋２ｃ＼／Ⅳ　（１）　式中：Ⅳ　一　；ｃ，咖为岩体的粘聚力与内摩擦角。　≤　甘　ｒ／Ｘ　·　＿　Ｉ　Ｉ　－　·　－　－　Ｉ　●　Ｋｅｌｖｉｎ体　时间／ｄ　图１不同应力水平下蠕变曲线　Ｆｉｇ．１　Ｃｒｅｅｐ　ｃｕｒｖｅｓ　ａｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｓｔｒｅｓｓ　ｌｅｖｅｌｓ　：　Ｍａｘｗｅｌｌ体：Ｓａｉｎｔ—Ｖｅｎａｎｔ体　图２蠕变模型　Ｆｉｇ．２　Ｃｒｅｅｐ　ｍｏｄｅｌ　Ｃｖｉｓｃ模型的偏应变率为　。　＋　＋　（２）　式中：　为模型的总偏应变率；　为Ｋｅｌｖｉｎ体的偏应变率；　为Ｍａｘｗｅｌｌ体的偏应变率；ｅ。　为塑性体的偏　应变率。　Ｃｖｉｓｃ模型的三维增量方程为　Ｓ　Ｎ＿Ｉ［ａ　ｅｏ．Ｐ＋ｂＳ　。（　一　。］　（３）　式中：　＋等，Ｂ＝Ｉ－Ｇ研ＫＺｉｔ一，　１＋鲤４　ｆＩ　Ｔ］Ｍ＋　１），６＿　１一　Ａｔ　１＋赤）。　其中，塑性体的偏应变率为　Ｐ＿Ａ　专　式为　（４）　式中：岛为克罗内克函数，当ｉ－ｊ时，８ｏ＝０；当ｉ＃ｊ时，　＝ｌ；Ａ　为塑性指示因子；　为塑性体应变率，其表达　第３期　耿大新，等：围岩蠕变对运营隧道衬砌裂缝发育的影响研究　Ａ　＋盘＋羔］　球应力的差分形式为　Ｇｒ０Ｎ＝Ｇｒ０（５）　（　＋　（Ａｅ训—ｌ△ｅ　）　（６）　计算过程ｌ｛＿Ｉ，更新的试箅应力Ｓ　，　。　采用式　（３）、式（６）进行计算，若　ｏ，则对试算应力进行　史新；若ｆ＜ｏ，则对试算应力进行塑性修止。　最后，利川Ｂｏｈｚｍａｎｎ线性叠加法对砂岩蠕　变曲线进行试验数据处理，并对Ｃｖｉｓｃ模型的蠕　变参数进行辨识，结果如表５所示。　表５蠕变参数辨识结果　Ｔａｂ．５　Ｉｄｅｎｔｉｉｃａｔｉｆｏｎ　ｏｆ　ｃｒｅｅｐ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ＧＫ／ＧＰａ　ｌ３２　ＢＸ／（ＧＰａ·ｄ））　３３　ＧＭ／ＧＰａ　４．５　７／Ｍ／（ＧＰａ·ｄ）　１．６ｘ１　３　围岩蠕变对衬砌内力及裂缝发育的影响　３．１　工程概况　以某双向两车道分离式越岭隧道为例，隧道净宽ｌ０．２５　ｍ，净高７．４５　ｎｌ，洞身衬砌采川一心　｝ｌ｛１墙式，最　大埋深约６２．８　ｍ，运营时问已超过１０年。洞身穿越岩性主要为泥盆系上统　通组细砂岩和志留系上统纱帽　组粉砂岩，岩体完整性以较完整至较破碎为主。隧道结构按新奥法原理进行没汁，采用复合式衬砌支护，即　初期支护采用喷射混凝土、系统锚杆和钢支撑组合措施，二次衬砌为模筑混凝土结构，混凝土没计标号为　Ｃ３０。其巾，Ｖ级围岩隧道断面及其支护结构如图３所示。　３．２数值模型建立　结合隧道渊研结果发现．衬砌裂缝多集中在Ｖ级围岩且埋深为２２～２８　ｍ区段，因此模拟隧道埋深取　２３．４　ｍ。属于浅埋隧道。建立公路隧道数值模型，如图４所示。隧道模型左、右侧均距离隧道ｒ　线５０　ｍ　（约４倍隧道开挖跨度），隧道底部取为３６　ｍ，模型纵向长度取１０　ｍ。模型的边界条件采用位移约束来控制，　即左右两侧约束水平位移、顶部无约束、底部约束竖向位移。模型的初始地应力场仅考虑自重应力的影响。　围岩和二次衬砌均采用实体单元模拟，锚杆采用杆单元。静力分析阶段，　岩的奉构模型采用Ｍｏｈｒ—　Ｃｏｕｌｏｍｂ模型，二次衬砌的奉构模型采用线弹性模型，计算参数如表６所示。蠕变分析阶段，围岩服从Ｃｖｉｓｃ　蠕变模型，计算参数如表５所示。　初期支护的弹性模量采用等效提高混凝土的弹性模量的方法代替其１人Ｊ部的钢筋网或钢拱架的作用　（８）　式中：　为钢筋网或钢拱架等效后的混凝土弹性模量，Ｐａ；Ｅ。为喷射混凝土弹　模量，Ｐａ；Ｅ　为钢拱架或钢　筋网弹忭模量，Ｐａ；　为钢拱架或钢筋网截面积，ｍ　；Ａ　为喷射混凝土截面积，ｍ　．　开挖轮廓线　喷锚层　５０　ｃｍ　Ｊｇ模筑二次衬砌　’　一隧　’　＿＿　二：　，　‘　ｌ导　、　一　图４公路隧道三维模型　Ｆｉｇ．４　３Ｄ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌ　ｍｏｄｅｌ　图３　Ｖ级围岩复合式衬砌　Ｆｉｇ．３　Ｇｒａｄｅ　Ｖ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｌｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｒｏｃｋ　１２　华东交通大学学报　■■■曩翟嚣　，　，　ｉ　２０１８年　１　０　７　５　２　ｌ　０　５　０　５　２　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０　７　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０　Ｅ　Ｅ　ＥＥ　Ｅ　０　０　Ｏ　０　０　＋＋＋＋　６　６　６　６　６　３．４结果分析　３．４．１剪应力分析　图５为衬砌截面剪应力分布云图。从图中口ｊ　以看ｊ　衬砌拱肩和拱脚位置处出现剪应力集中的现象。町　见，在围岩蠕变作用１Ｏ年后，剪应力的集巾使衬砌混凝土具备了剪切裂缝发育和扩展的力学条件。　撼鼹程　稀　瓣麟　图６为相对应的衬砌截面剪应变分布云图。从图中可以看　，衬砌拱肩、拱脚位置处剪应变集中现象明　ｉ　ｌ　８　６　Ｏ　０　０　０　显，且拱肩位置剪应变集中的面积相对较大。ｌ口Ｊ－见，在围岩蠕变荷载作用下，衬砌混凝土结构产乍了局部的　７　Ｏ　０　Ｏ　ｌ　０　０　０　２　Ｏ　０　Ｏ　相对变形，进而导致衬砌开裂，这也与实际衬砌裂缝分布位置的情况相吻合。　Ｅ　Ｅ　Ｅ　Ｅ　＋　＋　＋＋　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ　８　８　９　９　１．ｏｏｏｏＥ＋Ｏ６　ｊ骚　譬　７　５０００Ｅ＋０６　　４．Ｏ００ＯＥ＋０９　２．Ｏ０００Ｅ＋０９　０．０ｏ０ＯＥ＋ｏｏ　一蒸一ｌ－　２５．５０００Ｅ＋０５　一００００　＋０５　ｏｏ０＋ｏ５１．００００Ｅ＋０６　．２．００００Ｅ￣０９　４．００００Ｅ＋０９　６．００００Ｅ＋０９　８　０００ＯＥ＋０９　１．Ｏ０００Ｅ＋０９　－－ｉ－ｌ＿ｌ１ｌ．２５０５００Ｅ＋０　一—１．７５００Ｅ＋０６　Ｉ．２＿ｌ００００Ｅ＋０６　２．１１２８Ｅ＋０６　一一１　１３５４　＋０９　图５衬砌截面剪应力云图（单位：Ｐａ）　Ｆｉｇ．５　Ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　ｌｉｎｉｎｇ　ｓｅｃｔｉｏｎ’ｓ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｓｓ（Ｕｎｉｔ：Ｐａ１　图６衬砌截面剪应变云图　Ｆｉｇ．６　Ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　ｌｉｎｉｎｇ　ｓｅｃｔｉｏｎ’ｓ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒａｉｎ　图７为拱肩和拱脚位置处衬砌剪应力随　岩蠕变时间的变化趋势。由图可知，随着围岩蠕变时问的　延长，拱脚和拱肩处衬砌剪应力呈线性增长的趋势。匍岩蠕变１０年后，衬砌拱肩、拱脚位置处的剪应力分　别为１．０７，２．１１　ＭＰａ，较围岩蠕变１年后分别增长了８９．３５％，３２．５０％，达到了混凝土的容许应力；剪应力的　年均增长值分别为０．０６，０．１０　ＭＰａ。可见，随着同岩蠕变时间的延长，剪应力的剧烈增长促进了剪切裂缝的　发育。　３．４．２偏应力分析　图８为衬砌不同位置处偏应力随围岩蠕变时间的变化趋势．　由图町知，衬砌偏应力随着围岩蠕变时间　的延长而缓慢增长，拱脚位置处偏应力增长速率最快，而其他位置的偏应力增长速率相对缓慢，增长速率大　小依次为：拱脚＞拱腰＞拱肩＞拱顶＞拱底　围岩蠕变１年后和１Ｏ年后的衬砌典型位置处偏应力值如表７所示。由表巾数据可知，围岩蠕变１０年　后，衬砌拱脚处偏应力增量最大，为１．３　ＭＰａ，而拱顶、拱肩和拱腰处偏应力增量相接近，为０．６５　ＭＰａ。这表　明，偏应力的缓慢增长使衬砌混凝土材料发牛塑性变形，进而促进了衬砌裂缝的发育。　第３期　耿大新，等：围岩蠕变对运营隧道衬砌裂缝发育的影响研究　１３　堡　１　２　３　４　５　６　７　８　９　１Ｏ　时间／年　图７剪应力随时间变化趋势　图８偏应力随时间变化趋势　Ｆｉｇ．７　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｓｓ、ｖｉｔｈ　ｔｉｍｅ　Ｆｉｇ．８　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｄｅｖｉａｔｏｒｉｃ　ｓｔｒｅｓｓ　ｗｉｔｈ　ｔｉｍｅ　表７衬砌典型位置偏应力情况　Ｔａｂ．７　Ｄｅｖｉａｔｏｒｉｃ　ｓｔｒｅｓｓ　ｏｆ　ｔｙｐｉｃａｌ　Ｌｉｎｉｎｇ’ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ＭＰａ　６　５　４　３　２　ｌ　Ｏ　１　４结论　结合某高速公路隧道衬砌开裂情况的调查结果，主要从衬砌裂缝的分布位置、类型、长度与宽度等几个　方面总结了衬砌裂缝的一般规律，并建立了基于Ｃｖｉｓｃ蠕变模型的公路隧道三维模型，在考虑围岩蠕变荷载　作用的基础上，对隧道１０年运营期内的衬砌内力变化及裂缝发育情况进行了分析，得出了以下结论：　１）通过对隧道衬砌裂缝的定期检测，以及对衬砌剪应力和偏应力的计算结果进行分析发现，围岩蠕变　效应是导致衬砌裂缝发育的主要原因之一。　２）围岩蠕变荷载作用下，拱肩和拱脚处的剪应力和剪应变集中现象尤为明显，其中拱脚处剪应力最大，　为２．１１　ＭＰａ；剪应力随围岩蠕变时间的延长呈线性增长，拱脚处剪应力增长速率最快，达到了０．１０　ＭＰａ／年。　３）随着围岩蠕变时间的延长，拱脚处的偏应力增长最明显，偏应力增量为１．３　ＭＰａ，可见，偏应力的增　长导致了衬砌混凝土材料的塑性变形。　４）本文仅考虑了围岩蠕变时问为１０年且隧道埋深为浅埋情况下的衬砌内力变化程度，并未考虑不同　隧道埋深下衬砌的内力变化，因此后续工作将进一步开展。　参考文献：　Ｉ１］马建，孙守增，赵文义，等．中国隧道工程学术研究综述·２０１５［Ｊ］．中国公路学报，２０１５，２８（５）：１—６５．　［２】邹育麟，何川，周艺，等．重庆高速公路现役营运隧道渗漏水病害统计及成因分析［Ｊ］．公路交通科技，２０１３，３０（１）：８６—１０１．　［３］黄宏伟，刘德军，薛亚东，等．基于扩展有限元的隧道衬砌裂缝开裂数值分析【Ｊ］．岩土工程学报，２０１３，３５（２）：２６６—２７５．　［４］刘学增，王煦霖，何本国，等．基于二次受力的隧道套拱加固损伤衬砌模型试验［Ｊ］．四川大学学报：工程科学版，２０１５，４７（３）　２１—２８．　［５］王亚琼，刘占良，张素磊，等．在役公路隧道素混凝土衬砌裂缝稳定性分析【Ｊ］．中国公路学报，２０１５，２８（７）：７７—８５．　１４　华东交通大学学报　２０１８　【６］叶飞，何川，夏永旭．公路隧道衬砌裂缝的跟踪监测与分析研究［Ｊ］．土木工程学报，２０１０（７）：９７—１０４．　【７】ＧＵＡＮ　ＺＨＥＮＣＨＡＮＧ．Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｏｎｇ—ｔｅｒｍ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ　［Ｊ１．Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　Ｓｐａｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，２４（３）：２５０－２５９．　【８］ＧＵＡＮ　ＺＩｔＥＮＣＨＡＮＧ，ＪＩＡＮＧ　ＹＵＪＩＮＧ，ＹＯＳＨＩＨＩＫＯ　ＴＡＮＡＢＡＳＨＩ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｎｅｗ　ｔｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍｏｕｎ—　ｔａｉｎ　ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ［Ｊ］．Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　Ｓｐａｃｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ　Ｔｒｅｎｃｈｌｅｓｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００８，２３（３）：　２９２—２９９．　［９】徐国文，何川，汪耀，等．流变荷载作．｝｝ｊ下隧道裂损二次衬砌结构安全性能研究ｆＪＪ．土木Ｔ程学报，２０１６（１２）：１１４—１２３．　【１０】蒋明镜，李立青，刘芳，等．主应力方向和偏应力比对”一１模拟月壤各向异性的影响『Ｊ］．岩土力学，２０１３，３４（１）：６一ｌ２．　【１１］许磊，魏海霞，肖祯雁，等．煤柱下底板偏应力区域特征及案例［Ｊ１．岩土力学，２０１５，３６（２）：５６１—５６８．　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｗａｌｌ　Ｒｏｃｋ　Ｃｒｅｅｐ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｌｉｎｉｎｇ　Ｃｒａｃｋ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｔｕｎｎｅｌ　Ｇｅｎｇ　Ｄａｘｉｎ　，Ｑｉａｎ　Ｗｅｎｘｉ　，Ｌｉａｎｇ　Ｇｕｏｑｉｎｇ　（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｅａｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３００１　３，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　Ｔｉａｎｃｈｉ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｃｈａｎｇ　３３０１０３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｒａｃｋ　ｏｆ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｌｉｎｉｎｇ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｉｓ　ａ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｔｈａｔ　ｉｓ　ｅａｓｙ　ｔｏ　ｅｎｃｏｕｎｔｅｒ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｐｅ—　ｒｉｏｄ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌｓ．Ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｂｌｅｍ，ａ　ｗｅａｋ　ａｎｄ　ｃｒｕｓｈｉｎｇ　ｓａｎｄｓｔｏｎｅ　ｔｕｎｎｅｌ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｏｆ　Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ｗａｓ　ｔａｋｅｎ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ．Ｔｈｅ　３Ｄ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｈｉｇｈｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｃｖｉｓｃ　ｃｒｅｅｐ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＦＬＡＣ３Ｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｗａｌｌ　ｒｏｃｋ　ｃｒｅｅｐ　ｏｎ　ｌｉｎｉｎｇ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｆｏｒｅｅ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｉｎｉｎｇ　ｃｒａｃｋｓ’ｌａｗＴｈｅ　ｒｅ—　．ｓｅａｒｃｈ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｒｅｅｐ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　ｗａｌｌ　ｒｏｃｋ　ｔｈｅ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｓｓ　ａｔ　ａｒｃｈ　ｆｏｏｔ　ａｎｄ　ａｒｃｈ　ｓｈｏｕｌｄｅｒ　ｏｆ　ｌｉｎｉｎｇ　ｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｌｉｎｅａｒｌｙ．Ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｅｖｉａｔｏｒｉｃ　ｓｔｒｅｓｓ　ａｔ　ｌｉｎｉｎｇ　ａｒｃｈ　ｆｏｏｔ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅｓｔ，ｆｏ１．　１ｏｗｅｄ　ｂｙ　ａｒｃｈ　ｗａｉｓｔ．Ａｆｔｅｒ　１　０　ｙｅａｒｓ　ｏｆ　ｗａｌｌ　ｒｏｃｋ　ｃｒｅｅｐ，ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｓｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｉａｔｏｒｉｃ　ｓｔｒｅｓｓ　ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌｉｎｉｎｇ　ａｒｅ　２．１　１　ＭＰａ　ａｎｄ　１．３ＭＰａ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｒｅａｃｈｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｌｌｏｗａｂｌｅ　ｓｔｒｅｓｓ　ｏｆ　ｌｉｎｉｎｇ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｓｏ，ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｓｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｉａｔｏｒｉｅ　ｓｔｒｅｓｓ　ｈａｓ　ｐｒｏｍｏｔｅｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌｉｎｉｎｇ　ｃｒａｃｋｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｗａｙ　ｔｕｎｎｅｌ；ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｒｏｃｋ　ｃｒｅｅｐ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｃｒａｃｋ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ