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本文依托于广巴高速公路隧道围岩研究科研项目,研究区隧道围岩为水平岩层,目前针对水平岩层地区隧道围岩的变形破坏机制及稳定性研究方面资料尚少,因此,研究其变形破坏机制,提出一套适合该地区的隧道围岩分级方案,对在隧道施工工程的安全隐患和隧道支护措施的优化具有建设性意义。本文在前人研究成果上,以现场地质调查资料、监测数据和试验成果的统计和分析为基础,采用定性与定量分析相结合的思路,对水平岩层隧道围岩的变形破坏机制及稳定性进行分析,详细探讨水平岩层隧道围岩的变形破坏模式,建立适应该地区隧道围岩工程岩体分级的方法,进而对其稳定性进行综合评价。研究内容主要包括:(1)详细介绍研究区隧道赋存的工程地质条件,对研究区隧道围岩变形基本特征深入分析,对比隧道围岩在不同地质条件下变形破坏特征的差异。(2)岩体强度是研究围岩稳定性的一个重要指标,通过对现场大量岩石强度物理试验结果的统计分析,定量分析泥岩和泥质粉砂岩对水的敏感性和抗风化能力。(3)通过物理模拟和2D-block离散元数值模拟分析水平岩层隧道围岩的变形破坏机制,分阶段对变形破坏模式进行论证,结合地质资料和隧道围岩监测资料提出岩石强度和岩层层厚两个围岩变形破坏控制性因素,并通过物理模拟和3DEC离散元数值模拟分析这两个因素对水平岩层围岩变形破坏的影响。(4)公路隧道围岩分级常只考虑国标BQ法进行围岩分级,研究区隧道围岩BO法分级和实际围岩级别偏差较大,根据现场围岩级别判别和Q系统、RMR法围岩分级结果,考虑岩层层厚和岩石的水敏性对BQ法进行修正,提高BQ法在该地区隧道围岩分级的适应性。(5)通过隧道监测数据分析和隧道围岩稳定性数值模拟,验证水平岩层隧道围岩变形破坏机制模式及围岩分级方法,对隧道围岩稳定性进行综合评价,根据研究成果提出东兴场隧道加固措施建议。