脆性岩体开挖损伤区范围与影响因素研究

发布时间：2017-10-24 21:13

  本文关键词：脆性岩体开挖损伤区范围与影响因素研究

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【摘要】：在脆性岩体地下工程开挖损伤区中,由应力导致的围岩损伤破裂占据主要地位。基于地下洞室开挖破坏数据库,修正了Kaiser等人提出的预测硬岩损伤区深度的经验公式,通过考虑原位应力比的影响,修正后的经验公式在拟合优度和预测准确性方面均有了一定程度的改善。为进一步研究开挖损伤区的范围及影响因素,提出了起裂判据CIC作为损伤区的力学表征指标,经对比验证,采用CIC判别的损伤区深度与经验公式预测值及现场实测值较为吻合,表明CIC作为损伤区表征指标具有较好的可行性;在CIC基础上,分析了洞室形状、方位对围岩诱发应力和损伤区范围的影响,研究表明,在高地应力场条件下,"谐洞"并不是最合理的洞形,而通过在小主应力方向上设置小曲率半径,可将高压缩应力限制在局部范围内,从而避免洞室围岩大范围的损伤破裂。相关认识和结论具有一定理论和工程意义。
【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;中国科学院大学;
【关键词】： 地下洞室 开挖损伤区(EDZ) 经验公式 起裂判据(CIC) 洞室形状 曲率半径
【基金】：国家重点基础研究发展计划(“973”)项目(2015CB057905) NSFC-云南联合基金重点支持项目(U1402231) 国家自然科学基金面上项目(51279202)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 0引言地下洞室在开挖过程中,围岩内部应力场重新分布,临空面附近岩体的力学性质发生显著变化,即存在一个力学性质变差的开挖损伤区(EDZ)[1-2],损伤区内岩体裂纹大量萌生、扩展和贯通,致使围岩强度和刚度劣化,渗透系数增大。合理确定洞室围岩的损伤区范围是地下工程稳定性评判

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本文编号：1090549