基于岩爆灾害的围岩变形量时间分形分析
本文关键词: 深埋隧道 围岩 变形量 岩爆 分形维数 出处:《华中科技大学学报(自然科学版)》2017年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:根据岩爆孕育及发生过程中围岩变形量的自相似特征,提出了一种时间分形计算方法.基于该方法,针对某水电站深埋引水隧洞施工过程中大量不同等级即时型的岩爆典型案例,进行岩爆过程围岩变形量的时间分形研究,结果表明:深部岩体隧洞岩爆过程中围岩变形量在时间上具有分形结构,并且表现出很好的自相似特征;依据围岩变形量时间分形维数可以对即时性岩爆进行等级划分,强烈岩爆分形维数均大于1.8,中等岩爆分形维数在1.5~1.8内,轻微岩爆分形维数小于1.5;在岩爆孕育及发生过程中,每一日的变形量时间分形维数随着岩爆孕育过程不断增加,当岩爆发生时达到最大值.上述研究结果可以为高地应力条件下深埋硬岩隧洞施工过程中岩爆灾害的预测与防治提供合理的科学依据.
[Abstract]:According to the self-similar characteristics of surrounding rock deformation during the preparation and occurrence of rock burst, a time fractal calculation method is proposed based on this method. In view of a large number of typical cases of rockburst of different grades in the construction of deep buried diversion tunnel of a hydropower station, the time fractal study on the deformation of surrounding rock during the rockburst process is carried out. The results show that the deformation of surrounding rock in the process of rock burst in deep rock mass tunnel has fractal structure in time and shows good self-similarity. According to the time fractal dimension of surrounding rock deformation quantity, the instant rockburst can be classified. The fractal dimension of strong rockburst is more than 1.8, and the middle rock burst fractal dimension is within 1.5 ~ 1.8. The fractal dimension of slight rockburst is less than 1.5; In the process of rock burst inoculation and occurrence, the fractal dimension of deformation time per 1st increases with the development of rock burst. The above results can provide a reasonable scientific basis for the prediction and prevention of rock burst in the construction process of deep buried hard rock tunnel under the condition of high ground stress.
【作者单位】: 华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51509092) 江西省自然科学基金资助项目(20161BAB216141) 江西省教育厅科研资助项目(150518)
【分类号】:TV554
【正文快照】: 岩爆是在高应力的条件下,储存在岩体内的弹性变形势能突然且猛烈释放,导致岩石爆裂并将岩块弹射出来的现象.自1738年首次报导英国锡矿发生岩爆以来,目前在全世界的范围内已有超过21个国家和地区在不同程度上受到过岩爆问题的困扰[1-6].我国自1993年针对抚顺胜利煤矿岩爆进行报
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