深部隧道围岩分区破裂颗粒流模拟研究
本文选题:透明岩体 + 相似材料 ; 参考:《地震工程学报》2017年04期
【摘要】:深部岩体处于"三高"环境下,表现出不同于浅埋岩体的性质,其变形破裂规律更为复杂(分区破裂、片帮、塑性流动、岩爆等),为了准确描绘深部隧道围岩变形破裂规律,采用PFC从微观角度研究深部岩体的宏观响应。研究发现:随着隧道埋深增加,压力增大,由浅部围岩表面塑性破坏变为深部围岩破裂扩展,破裂区域呈交替分区破裂向深部发展,破裂区的间距与岩性和埋深有关;从横断面看,拱腰先出现破裂,然后拱脚出现破裂,最后贯通形成破裂区;若围岩表面施加外力,破裂区域减小,分区向深部移动,因此预应力锚杆有效地改善了围岩承载特性;研究结果与模型试验吻合,符合深部岩体卸荷作用下的变形破坏规律。结论可为深部岩体工程设计施工提供参考。
[Abstract]:The deep rock mass is in the environment of "three heights", which is different from the shallow buried rock mass, and its deformation and fracture law is more complex (zoning fracture, sheet cover, plastic flow, rock burst, etc.) in order to accurately describe the deformation and fracture law of the surrounding rock in deep tunnel, The macro response of deep rock mass is studied by PFC from the microscopic point of view. It is found that with the increase of the tunnel depth and the pressure, the plastic failure of the shallow wall rock surface becomes the fracture extension of the deep surrounding rock, and the fracture zone develops into the deep zone in alternate zones, and the distance between the fracture zones is related to the lithology and the depth of the buried rock. Viewed from the cross section, the arch waist first ruptures, then the arch foot breaks, and finally the rupture zone is formed. If the surrounding rock surface exerts external force, the rupture area decreases, and the zone moves to the deep, Therefore, the prestressed anchor can effectively improve the bearing characteristics of surrounding rock, and the research results are consistent with the model test, and accord with the law of deformation and failure under the action of unloading of deep rock mass. Conclusion it can provide reference for the design and construction of deep rock mass engineering.
【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实验室;
【基金】:国家重点基础研究发展计划973项目(2014CB046905) 国家自然科学基金(51174197) 中国博士后科学基金(2014M560464) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室项目(2014C01)
【分类号】:U451.2
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本文编号:1891585
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