隧道长期运营情况下，由于自身地质条件及日常养护不足等经常导致出现多种病害问题。国家高速公路网荣成至乌海高速公路抢风岭隧道ZK77+265—ZK77+313至K77+213—K77+357段，其地基层以泥岩为主，由于泥岩具有较强的亲水性，隧道在部分仰拱区域产生冻胀、融沉和吸水膨胀3方面病害。基于离散元软件MatDEM对其进行建模，并模拟隧道冻胀融沉和吸水变形的过程。根据试验所得的体变率-吸水率关系，以颗粒粒径增大/缩小的方式来改变颗粒体积，进而完成吸水膨胀、岩体冻胀和融沉过程的模拟。结果表明当地下水位处于4 m以上位置时都能促使隧道破坏，而只有地下水位低于4 m时，对隧道结构的影响较小。

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