断层影响下全断面开挖法水平层状隧道围岩稳定性分析

刘 渤

(中铁十八局集团第一工程有限公司，河北 涿州 072750)

摘　要：　水平层状围岩隧道穿越断层破碎带时，因围岩结构面黏结力弱、力学性能差，易引发围岩失稳，进而增加施工风险与难度。该研究以梧桐山3车道小净距双洞隧道工程为依托，采用3DEC离散元数值模拟与现场监控量测相结合的技术方法，系统分析60、90、120 ° 3种断层倾角对围岩位移的影响规律，探究1.5、2.0、2.5 m 3种注浆加固圈厚度的工程应用效果，并通过现场监测验证数值模拟结果的可靠性。研究结果表明：围岩垂直位移集中于拱顶、拱底部位，水平位移集中于拱腰、拱脚部位，且均沿隧道中轴线呈对称分布，围岩变形曲线呈现“稳定—攀升—峰值—速降—稳定”的五阶段演化规律。不同断层倾角对围岩稳定性影响差异显著，其中90 °垂直断层围岩变形最小，120 °大倾角断层围岩变形最剧烈;超前注浆加固可分散围岩变形，2.0m注浆加固圈实现了变形控制效果与工程经济性的最优平衡，较无注浆工况，洞周围岩位移量平均降低58.06%。现场监控量测结果显示，注浆加固后洞周围岩垂向位移量控制在20 mm以内，拱腰收敛值控制在2.5 mm以内，数值模拟值与现场监测值的相对误差均≤5%，验证了所建数值模型的可靠性及超前注浆加固方案的工程适应性。

关键词：　水平层状围岩; 断层破碎带; 围岩稳定性; 围岩位移变形; 超前注浆加固

引文格式： 刘渤. 断层影响下全断面开挖法水平层状隧道围岩稳定性分析[J]. 市政技术，2026，44(2)：155-164. (LIU B. Analysis of rock mass stability in horizontally layed tunnels by full-face excavation method under fault influence[J]. Journal of municipal technology，2026，44(2)：155-164.)