摘要:在含水断层破碎带的围岩区域内开挖隧道,其围岩稳定性与非断层区域存在显著区别,这一区别使得毛洞围岩和衬砌结构在施工和运营期间的稳定与安全发生了变化。为了进一步研究渗流对围岩稳定性的劣化作用,需分析围岩渗流场和洞周围岩开挖二次应力场之间的耦合效应,指出其最不利的开挖位置和受力部位。本文以某实际工程为例,采用有限元数值软件开展研究工作,分析开挖过程中围岩的渗流场、应力场、位移场和塑性区的变化特征,确定易发生突涌水灾害的掌子面部位和断层影响范围。研究结果表明:上台阶渗流量显著高于中台阶与下台阶,最大渗流量出现在掌子面的左右两侧;上台阶前突位移显著大于中台阶与下台阶,最大前突位移发生在掌子面中央;断层区域内各部位沉降均显著大于正常围岩区域,以拱顶变化最为明显;断层区域会促成更大范围的塑性区,当掌子面推进到断层前方约10m时,掌子面前方塑性区与断层贯通,并延伸到地表;断层对不同围岩位置的劣化影响程度不同,强影响区包括断层内部和断层前后3m,弱影响区包括断层前后20m。