Experimental Study on Hydro-Mechanical Behavior and Damage Evolution in Tunnel Surroundings with Different Lithologies
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the mechanical properties of surrounding rocks is essential for the safe construction of tunnels. This study investigates dolomite and sandstone from the Yuxi section of the Central Yunnan Water Diversion Project as research subjects. Through a series of laboratory tests, we compared the differences between dolomite and sandstone in terms of microstructure, water absorption characteristics, mechanical properties, and failure behaviors. A damage constitutive model was also developed to predict the damage state of rocks under specific stress conditions. The results show that sandstone, although stronger in the dry state, develops pronounced water driven pore enlargement, rapid permeability growth during unloading, and significant strength loss, which together increase the susceptibility to seepage induced failure and water inrush. Dolomite exhibits fracture controlled porosity, irreversible permeability reduction under stress cycling, and a brittle to ductile transition under water weakening, which promotes localized deformation and hidden instability near the tunnel boundary. The proposed model reproduces these distinct damage paths and provides a quantitative link between microstructure, saturation, and macroscopic failure. Based on these mechanisms, lithology targeted measures are recommended, including double gradient grouting and sealing systems in dolomite sections and high energy absorption anchoring with strict water control in sandstone sections. The findings supply a mechanism based design basis for tunnels in interbedded carbonate clastic formations in Southwest China. • Experimental comparison reveals strength-permeability differences between dolomite and sandstone under varying water contents. • Developed an AE-based damage model calibrated with Weibull statistics and the Drucker–Prager failure criterion. • Recommend lithology-tailored construction: double-gradient grouting for dolomite, high-NPR anchoring for sandstone tunnels.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».