基于透明岩体的深部隧道围岩变形分析
本文选题：透明岩体 切入点：深部隧道 出处：《地下空间与工程学报》2017年04期
【摘要】：鉴于当前实验条件,无法直接观测岩体内部的变形演变过程,难以满足对岩体内部全域的变形时间效应与空间特征分析的要求,以透明岩体实验新技术为出发点,对模型隧道周边围岩的内部变形过程进行全程二维数字照相量测,得到深部隧道围岩内部变形的时空演化规律。研究发现:隧道顶部、帮部及底部的岩体径向位移都大致与隧道埋深呈指数衰减关系;隧道拱顶、拱底、左腰和右腰处岩体的径向位移都与顶部荷载呈指数递增关系;随着顶部荷载的增加,隧道顶板岩体最终将沿着两侧拱腰斜方向一定范围内两条弧线而向隧道内发生整体性剪切滑动,导致隧道失稳破坏。研究结果揭示了深部隧道围岩变形破裂时空演化机理,为深部隧道事故防治提供了依据。
[Abstract]:In view of the current experimental conditions, it is impossible to observe the deformation evolution process in the rock mass directly, and it is difficult to meet the requirements of the analysis of the time effect and the spatial characteristics of the deformation in the whole region of the rock mass. Therefore, the new experimental technology of transparent rock mass is taken as the starting point.The internal deformation process of surrounding rock around the model tunnel was measured by 2D digital photography, and the temporal and spatial evolution law of surrounding rock deformation in deep tunnel was obtained.It is found that the radial displacement of the rock mass at the top, side and bottom of the tunnel is exponentially related to the buried depth of the tunnel, and the radial displacement of the rock mass at the top of the tunnel, the arch bottom, the left waist and the right waist is exponentially increasing with the top load.With the increase of the top load, the roof rock mass of the tunnel will eventually slip into the tunnel along two arcs along the two sides of the arch and slope direction, which will lead to the failure of the tunnel stability.The research results reveal the space-time evolution mechanism of surrounding rock deformation and fracture in deep tunnel, and provide the basis for prevention and treatment of deep tunnel accidents.
【作者单位】： 浙江工业大学建筑工程学院;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点试验室;
【基金】：国家自然科学基金(51174197) 国家重点基础研究发展计划973项目(2014CB046905) 中国博士后自然科学基金(2014M560464) 深部岩土力学与地下工程国家重点试验室项目(2014G01)
【分类号】：U451.2
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本文编号：1729792
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