屈曲型岩爆的发生机制及其时效性研究

发布时间：2017-09-04 23:43

  本文关键词：屈曲型岩爆的发生机制及其时效性研究

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【摘要】：为分析深部巷道围岩层裂薄板结构的形成机制和屈曲型岩爆发生的力学机理,采用数值模拟方法对深部巷道开挖过程中围岩主应力的分异演化规律进行了研究。基于三参量黏弹性本构关系,以屈曲型岩爆的层裂薄板结构为力学模型,推导出了二向受力下屈曲型岩爆的压屈时效方程,探讨了不同应力状态下屈曲型岩爆的时效特征。结果表明:在以垂直应力为主导的巷道在掘进过程中,巷道顶部和底部的主应力水平在逐步减小,岩体能量逐步释放;而巷道两侧边墙的主应力出现严重的分异现象,切向应力变大而轴向应力减小,岩体能量向两侧转移并大量积聚。以水平应力为主的巷道在掘进过程中,围岩应力状态的演化过程及能量积聚特征与此相反。围岩层裂薄板结构形成后,在切向应力和轴向应力的二向应力作用下发生蠕变弯曲变形,经过一段时间,当变形达到某一限值时,层裂薄板结构就会发生屈曲失稳破坏并释放岩体内积聚的弹性变形能,产生延迟岩爆现象。
【作者单位】： 中南大学资源与安全工程学院;
【关键词】： 屈曲型岩爆 应力分异 层裂板结构 延迟效应 弯曲蠕变
【基金】：国家自然科学基金项目(41272304) 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732004) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2014zzts057)
【分类号】：TD315
【正文快照】： 随着岩体工程开挖活动越来越频繁地向地下深入,由地下深部开挖而造成的岩体工程灾害也日益增多,特别是岩爆这种动力地质灾害,一旦发生,就会给地下工程造成损失,对人员安全构成威胁。深部岩体开挖过程中发生的岩爆,实际上是围岩应力分异条件下,岩体内裂隙发育、扩展、贯穿而出，

本文编号：794562