跨海峡海底隧道风化槽围岩力学特性研究.pdf

第31 卷第12 期 岩 土 力 学 Vol.31 No. 12 2010 年12 月 Rock and Soil Mechanics Dec. 2010 文章编号：1000－7598 (20 10) 12 －3778 －06 跨海峡海底隧道风化槽围岩力学特性研究 1, 2 2 3 3 3, 4 郭小红 ，梁 巍 ，于洪丹 ，曹俊杰 ，陈卫忠 （1.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044 ；2.中交第二公路勘察设计研究院有限公司，武汉 430056 ； 3.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点试验室，武汉 430071 ；4.山东大学 岩土与结构工程研究中心，济南 250061 ） 摘 要：厦门海底隧道工程是我国建设的第一条海底公路隧道。隧道在建设过程中穿越F1～F4 四条断层破碎带，破碎带处 洞体围岩软弱、破碎，岩石主要为风化破碎类花岗岩，该类岩石尤其是强风化花岗岩强度低，压缩性高，自稳和自承能力差， 给隧道衬砌结构的设计和施工工艺的选择带来一系列特殊的问题。通过对风化破碎类花岗岩 （主要包括微风化花岗岩和强风 化花岗岩）试样进行一系列的室内试验，重点研究风化槽花岗岩的力学行为。强风化花岗岩三轴压缩试验及流变试验表明： 强风化花岗岩强度低、变形大、弹性模量低，在达到峰值后，有明显的塑性流动，通过Mohr-Coulomb 准则得到强风化花岗 岩的摩擦角 约为31°，黏聚力约为0.1 MPa，且该岩石具有明显的流变特征。在流变试验的基础上，建立适合风化槽围岩 特点的流变力学模型。其研究成果为海底隧道风化槽隧道围岩注浆加固和衬砌设计提供可靠依据和技术支撑。 关 键 词：海底隧道；风化破碎类花岗岩；室内试验；流变试验；流变力学模型 中图分类号：U 452 文献标识码：A Research on mechanical characteristics of weathered granite for subsea tunnel 1, 2 2 3 3 3, 4 GUO Xiao-hong , LIANG Wei , YU Hong-dan , CAO Jun-jie , CHEN Wei-zhong (1. School of Civil Engineering, Beijing