基于厚壁筒三维解析模型的深部洞室围岩分区破裂化机制研究

发布时间：2017-11-01 11:29

  本文关键词：基于厚壁筒三维解析模型的深部洞室围岩分区破裂化机制研究

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【摘要】：为研究深部洞室围岩的分区破裂化机制,建立了厚壁筒三维线弹性解析模型。逐步减小厚壁筒均布内压,模拟洞室静力开挖。逐步增加厚壁筒轴向均布压力,模拟洞室开挖导致洞室轴向应力集中。逐步增加厚壁筒外周非均布压力系数,模拟洞室开挖导致洞室水平应力的重分布和集中效应。根据弹性力学知识和边界条件,确定洞室开挖引起的弹性应力场、应变场及位移场。从拉压域、应变梯度及径向压拉蓄能等3个方面入手,分别研究了内压静力卸荷、水平应力重分布、围压均匀部分及轴压对深部洞室围岩分区破裂的作用机制。结果表明:径向弹性拉伸能和径向弹性压缩能的相对变化反映了围岩能量释放速率和释放量。水平应力重分布和轴压是围岩出现分区破裂现象的主要因素,但两者作用机制不同。该模型可为研究高地应力深部洞室围岩破坏提供一个较统一的理论工具,也为深部工程设计提供了理论依据。
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;
【关键词】： 岩石力学 厚壁筒 三维解析模型 深部岩体 分区破裂化
【基金】：科技部国际科技合作计划项目(No.2012DFG61510)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言近年来,随着我国基础工程建设和资源开发向地球深部延伸,深部洞室开挖导致了与许多浅部洞 室不同的工程灾害,如围岩分区破裂,对生命安全及财产构成巨大威胁。正因为如此,广大岩石力学研究者高度重视深部洞室围岩分区破裂现象,并对此问题进行了有益的探讨。 钱七虎等[1-

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本文编号：1126662