动静力组合作用下深埋隧洞开挖卸荷诱发围岩动力损伤诱因研究

发布时间：2017-08-09 14:39

  本文关键词：动静力组合作用下深埋隧洞开挖卸荷诱发围岩动力损伤诱因研究

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【摘要】：深埋隧洞开挖形成的二次应力场与爆破开挖卸荷诱发的动力扰动组合作用,是导致围岩损伤破坏的主要原因。首先对深埋圆形隧洞开挖二次应力场静力作用下围岩损伤进行分析,然后以溪洛渡水电站城门洞形导流洞上层中导洞爆破开挖为背景,采用动力有限元方法模拟,对高地应力条件下二次应力场作用下爆炸荷载和开挖荷载瞬态卸荷动力扰动诱发损伤区进行计算,并基于实测的爆破振动速度资料对围岩的本构模型进行对比。结果表明,采用随动强化本构模型的计算结果更符合实测资料;随着地应力的增大,围岩二次应力场与动力扰动组合作用诱发的损伤范围也增大,符合理论分析的结果;考虑瞬态卸荷作用的工况与考虑爆炸荷载的工况相比,诱发损伤围岩的体积有较大增加,因此,随着隧洞埋深的增加,瞬态卸荷将成为诸多动力扰动中的主要因素。对围岩损伤的控制,不仅包含减小进尺和单响药量,还可以考虑将掌子面分成多个小断面进行开挖,或利用超前孔释放地应力等减弱开挖荷载瞬态卸荷强度的方法。
【作者单位】： 武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室;武汉理工大学土木工程与建筑学院;
【关键词】： 隧道工程 深埋隧洞 瞬态卸荷 爆破开挖 动力损伤 动静力组合作用
【基金】：国家自然科学基金面上项目(51274157);国家自然科学基金青年基金(51309183) 中国博士后科学基金面上项目(2014M552099)
【分类号】：U451
【正文快照】： 1引言西南地区水电工程中,导流洞埋深不断增大,随之而来的高地应力问题已成为岩石动力学研究的热点问题之一[1-2]。高地应力条件下,隧洞开挖完成后,围岩内部受到较大的环向应力挤压作用,而径向应力则得到释放,形成较高量级的围岩二次应力场。事实上,高地应力条件下的隧洞开挖

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 康亚明;贾延;房国丽;;基于最大拉应变理论的岩石损伤机理[J];兰州大学学报(自然科学版);2012年02期

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3 杨军,金乾坤,高文学,黄风雷;岩石爆破损伤模型研究的几个问题[J];岩石力学与工程学报;1999年03期

4 卢文波;杨建华;陈明;周创兵;;深埋隧洞岩体开挖瞬态卸荷机制及等效数值模拟[J];岩石力学与工程学报;2011年06期

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8 李夕兵;姚金蕊;宫凤强;;硬岩金属矿山深部开采中的动力学问题[J];中国有色金属学报;2011年10期

9 周火明;单治钢;李维树;范雷;徐劲松;周春宏;;深埋隧洞大理岩卸载路径真三轴强度参数研究[J];岩石力学与工程学报;2012年08期

10 李新平;ZHAO Hang;WANG Bin;XIAO Taoli;;Mechanical Properties of Deep-buried Marble Material Under Loading and Unloading Tests[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition);2013年03期

【共引文献】

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1 刘永胜;傅洪贤;王梦恕;陈峰宾;张新金;;水耦合定向断裂装药结构试验及机理分析[J];北京交通大学学报;2009年01期

2 鞠杨;环小丰;宋振铎;田鹭璐;毛彦U，

本文编号：645830