На транспортных маршрутах в западных горных районах горные тоннели часто подвергаются воздействию селевых потоков, при этом конструкции тоннелей у входов и выходов повреждаются особенно сильно. Однако механизм разрушительного воздействия селевых потоков на конструкции тоннелей пока не ясен, сложность заключается в координации описания гидродинамической реакции селевых потоков и реакции твердотельных повреждений конструкций тоннелей. Для этого была разработана численная методика с использованием соединения эвклидово-лагранжевой модели, применяющей модель Бингема для описания гидродинамических свойств селевых потоков и модель пластических повреждений бетона для описания зависимости напряжения и деформации конструкций. Посредством моделирования реального случая повреждения тоннеля Фуганг селевым потоком были прояснены закономерности деформации и повреждений конструкций под воздействием селевого потока. Результаты моделирования показывают, что ударная сила на лицевой стороне потока пропорциональна квадрату скорости удара, и повреждения структуры образуются главным образом в период достижения пика ударной силы. Максимальное смещение наблюдается на боковой стене лицевой стороны, на внутренней поверхности облицовки появляются продольные растягивающие трещины, а на внешней поверхности — массовое отслаивание. С увеличением скорости удара селевого потока и предельного напряжения селевого потока повреждения усиливаются, трещины распространяются косо за пределы течения, что может привести к нестабильности и разрушению облицовки. В сравнении с боковым ударом, удар по верху конструкции значительно снижает степень повреждений и чувствительность к скорости удара. Эти результаты показывают, что для повышения способности Китая бороться с селевыми потоками в туннельном строительстве необходимо проводить полевые исследования расположения и состава селевых потоков, принимать меры для снижения скорости удара, а также направлять место удара через пространственные отношения между туннелем и горой для уменьшения повреждений от селевого потока.

селевой поток; открытый тоннель; повреждения облицовки; метод CEL; ударная сила