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作者：郭汝涛;赖登甲;李升连;但路昭;李韦剑;张国华;臧熙玮;
单位：中铁开发投资集团有限公司;中国地质大学(武汉)工程学院;云南建设基础设施投资股份有限公司;云南省交通投资建设集团有限公司;
摘要：在断层破碎带发育地区，岩石结构面蠕变变形影响着隧道运营安全。首先推导了岩石结构面西原蠕变模型有限差分格式；然后基于FLAC~(3D)的Interface单元，采用自定义本构模型的接口，编写西原蠕变模型的动态链接库，实现了隧道围岩结构面蠕变变形数值模拟；接着开展了岩石单节理面蠕变变形验证模拟；最后结合宜昌成品油管道翻坝项目七里村1号隧道工程，利用新开发模型模拟了运营1、5、10、20 a后的隧道围岩长期变形行为。结果表明：(1)新开发模型预测的隧道围岩蠕变变形与解析解是一致的，最大误差小于2%;(2)隧道围岩蠕变变形数值计算结果与现场监测值之间的偏差较小，证明了蠕变模型的可靠性；(3)隧道开挖后，围岩变形较大，随着时间的推移逐渐减小，1 a后位移趋于稳定；(4)隧道运营1～10 a内无明显破坏，运营20 a后出现了集中于拱脚部位的破坏区，且拱脚处应力集中，因此应加强对拱脚的初期支护；(5)低强度和弱膨胀性特征的泥钙质砾岩使得隧道开挖变形较大，在上方断层长期蠕变作用下，隧道拱顶持续向下变形，造成隧道变形较大。
关键词：石油管道;小断面隧道;岩石结构面;蠕变变形;现场监测;数值模拟
基金资助：国家自然科学基金面上项目(42277173)
