复杂地层超大断面隧道施工围岩力学特征模型试验

以京沪高速济南连接线港沟隧道穿越断裂破碎带区域为依托工程,研究了复杂地层超大断面隧道施工情况下围岩力学响应特征.研发了大型可拼装式地质力学模型试验系统,搭建了以静态数据采集为基础的应力-应变场监测系统和以光栅测距为基础的位移场监测系统,开展了复杂地层超大断面隧道施工过程力学模型试验研究.通过对试验开挖过程中位移变形和围岩应力变化的实时监测,揭示了超大断面隧道穿越断裂破碎带施工过程的力学演化规律.监测数据表明:位移变形大致可分为“缓慢增加—急剧增大—稳定状态”3个过程,水平收敛位移要早于拱顶沉降进入急剧增大阶段;应力变化也可分为“应力积聚—应力释放—稳定状态”3个阶段.形成的试验方法技术以及结论对类似工程研究具有重要的指导和借鉴意义.