开挖卸荷诱导的高储能岩体能量动态释放过程研究

发布时间：2017-10-16 04:29

  本文关键词：开挖卸荷诱导的高储能岩体能量动态释放过程研究

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【摘要】：针对深部岩体开挖,在确定围岩储能极限的基础上,采用优化的局部能量释放率和释放系数指标,研究开挖瞬态卸荷诱导的高储能岩体能量动态释放过程,并分析能量释放与围岩损伤之间的关系。研究结果表明:在开挖卸荷作用下,围岩应变能经历先减小后增大再减小最终稳定的动态变化过程,第一次先减小后增大的动态波动过程与弹性条件相似,由弹性卸载应力波引起,不会造成围岩损伤破坏,而第二次减小由围岩聚集应变能超过其储能极限造成,必然会引起围岩损伤破坏;围岩能量释放率随与开挖面距离的增大先缓慢增大后快速减小,并且越靠近开挖面,能量释放系数越大,完成能量释放所需的时间越短,能量释放越剧烈;此外,能量释放率和释放系数越大,围岩波速降越大,围岩损伤破坏越严重。因此,可通过计算围岩能量释放系数,实现对围岩损伤破坏程度的评估和预测。
【作者单位】： 三峡大学水利与环境学院;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;
【关键词】： 岩石力学 开挖卸荷 高储能岩体 能量释放 损伤
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51609127) 湖北省自然科学基金项目(2016CFB238) 国家重点基础发展计划(973)项目(2011CB076354)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 大埋深和高地应力往往赋予深部岩体较高的应变能,使其成为高储能岩体[1]。而高储能岩体的开挖会引起开挖面上地应力的卸荷[2-3],导致围岩初始应力和能量状态发生改变[4-5],从而在围岩中诱发一系列的地质灾害现象,如损伤、微震、岩爆、大变形等[6-9],这些地质灾害本质上是能量，

本文编号：1040623