高地应力条件下爆破开挖诱发围岩损伤的特性研究

发布时间：2017-08-17 06:18

  本文关键词：高地应力条件下爆破开挖诱发围岩损伤的特性研究

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【摘要】：高地应力条件下隧道或硐室钻爆开挖需考虑初始地应力动态卸荷效应,同时其最终损伤形态会受多个因素影响。采用三维有限差分软件FLAC3D讨论了爆破荷载与地应力动态卸荷复合作用下隧道围岩损伤分布,并重点研究了侧压力系数、岩体力学性质、卸荷速率对围岩损伤范围的影响,最后通过赣龙铁路梅花山隧道开挖损伤区检测结果进行了验证。研究表明,考虑动态卸荷效应的围岩损伤范围明显大于只考虑爆破荷载作用下的围岩损伤范围,在中高地应力条件下,初始地应力动态卸荷对围岩的损伤破坏作用不可忽视;随着侧压力系数逐渐增大,损伤区形态呈现明显的方向性,当侧压力系数为1时,损伤区沿开挖轮廓面分布较为均匀,侧压力系数不为1时,损伤区主要向小主应力方向集中;岩石力学性质越好,损伤范围越小;卸荷速率越快,围岩损伤范围越大,但影响并不十分显著。结果可为高地应力下隧道开挖稳定性分析和支护设计提供一定参考。
【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试验室;
【关键词】： 岩石力学 围岩损伤 爆破 高地应力
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.50809070) 国家973计划项目资助(No.2010CB732001)
【分类号】：U451.2;TU45
【正文快照】： 1引言随着我国西部大开发战略的推进,水电和交通运输行业中遇到的深部岩石力学问题越来越普遍。高地应力下地下隧道或洞室钻爆开挖过程中,围岩壁面应力快速释放不可避免地对围岩产生损伤,致其表层岩体力学参数大幅下降,形成所谓的爆破松动区,严重时可能引起保留岩体的局部失稳

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本文编号：687492