深部软弱地层TBM掘进围岩变形破坏特性室内试验研究

发布时间：2017-09-15 08:29

  本文关键词：深部软弱地层TBM掘进围岩变形破坏特性室内试验研究

  更多相关文章： 岩石力学 深部软弱地层 TBM 机械开挖 缓慢准静态卸荷 三轴卸荷试验 卸荷速率

【摘要】：为了揭示深部软弱地层TBM开挖卸荷围岩变形破坏特性,分析深埋隧道TBM机械开挖卸荷的本质特征为高初始围压下的缓慢准静态卸荷,开展不同卸荷速率下砂质泥岩三轴卸围压试验,研究卸荷速率效应,获取TBM缓慢准静态卸荷围岩变形破坏特性:(1)缓慢卸荷条件下的峰前应力 应变曲线与常规三轴压缩时较接近,卸荷屈服阶段,岩石产生损伤扩容,侧向变形加速增长,从体积压缩开始转向扩容;(2)达到峰值强度后,岩石首先沿已贯通的破裂面滑移,发生1~2级规模较小的脆性跌落,随着围压继续缓慢卸除,岩石沿一条斜率较小的近似斜直线发生线性应变软化,且线性应变软化过程中伴随多级微破裂;(3)岩石变形全过程经历弹性变形、峰前卸荷损伤扩容、峰后脆性跌落、含有多级微破裂的线性应变软化以及残余强度阶段;(4)缓慢卸荷破坏过程中,岩石发生宏观张剪复合破坏,伴有轴向劈裂裂纹,破裂断面为由许多劈裂裂纹相互贯通形成具有一定宽度的剪切带,剪切带内劈裂的岩片在轴向挤压力和沿剪切面的剪切力共同作用下被挤压和摩擦成许多细颗粒和岩粉。
【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实验室;武汉大学土木建筑工程学院;中煤科工集团西安研究院有限公司;
【关键词】： 岩石力学 深部软弱地层 TBM 机械开挖 缓慢准静态卸荷 三轴卸荷试验 卸荷速率
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2014CB046904) 国家自然科学基金资助项目(41130742) 中国科学院重点部署项目资助(KZZD EW 05)
【分类号】：U451.2
【正文快照】： 1引言由于TBM在建设速度、造价、安全、围岩稳定性等方面比常规钻爆法优势显著,TBM被广泛应用于深埋长大隧道和矿山超千米深部巷道建设[1]中。国内外大量TBM工程实践表明,TBM最适宜在中硬岩隧道中掘进[2-4],破岩效率高、围岩稳定。然而,由于处于山高谷深的特殊地貌环境、受多

【参考文献】

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本文编号：855413