深部开挖洞室围岩分层断裂破坏机制模型试验研究

《深部开挖洞室围岩分层断裂破坏机制模型试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第27卷第3期岩石力学与工程学报Vol.27No.32008年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch，2008深部开挖洞室围岩分层断裂破坏机制模型试验研究11，2111，3顾金才，顾雷雨，陈安敏，徐景茂，陈伟(1.总参工程兵科研三所，河南洛阳471023；2.同济大学地下建筑与工程系，上海200092；3.解放军理工大学工程兵工程学院，江苏南京210007)摘要：根据对深部岩体的地应力特征分析和对洞室围岩受力变形特点的分析，提出深部开挖洞室围岩分层断裂破坏机制：由于深部开挖工程中岩体地应力数值较大

2、，且最大地应力方向可能与洞室轴线平行，从而使洞室围岩在较大的轴向压应力作用下产生较大的朝洞内的膨胀变形，并在围岩内产生较大的径向拉应变。该拉应变的分布特征是在洞壁处较小，在介质内较大，当洞壁介质内的拉应变值达到其极限值时，那里的围岩便发生断裂，这种断裂可以产生一层或多层，决定于轴向压应力数值的大小。上述认识采用洞室模型试验结果作了验证。研究结果不仅对民用深部开挖工程具有重大指导意义，对国防工程中的某些方面，如导弹发射井等也有重要启示作用。关键词：岩石力学；深部岩体工程；围岩分层断裂机制；模型试验中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(

3、2008)03–433–06MODELTESTSTUDYONMECHANISMOFLAYEREDFRACTUREWITHINSURROUNDINGROCKOFTUNNELSINDEEPSTRATUM11，2111，3GUJincai，GULeiyu，CHENAnmin，XUJingmao，CHENWei(1.TheThirdResearchInstituteofEngineeringCorps，GeneralStaffofPLA，Luoyang，Henan471023，China；2.DepartmentofGeotechnicalEngineering，T

4、ongjiUniversity，Shanghai200092，China；3.EngineeringInstituteofEngineeringCorps，PLAUniversityofScienceandTechnology，Nanjing，Jiangsu210007，China)Abstract：Basedonthestudyofthegeostressstateandthedeformationcharacteristicofsurroundingrockoftunnelsindeepstratum，themechanismofthelayeredfr

5、acturewithinthesurroundingrockisputforward.Themechanismisasfollowing.Forthegeostressindeepstratumisveryhighandtheorientationofthemaximumstressispossiblyparalleltotheaxesofthetunnel，theradialtensilestrainwithinsurroundingrockoftunnelswilloccurunderhigheraxialcompressivestress，andthe

6、valueofthistensilestrainissmalleratthewalloftunnelsbuthigherinrockmassatsomedistancesfromthewalloftunnels.Thetensilefailureofrockmassaroundtunnelsiscreatedwhenthetensilestrainexceedsitsultimatevalue.Consequentlyoneormorelayeredfracturesarecreatedwithinrockmassaroundtunnels；andthera

7、ngeoflayeredfracturesisdeterminedbythemagnitudeoftheaxialcompressivestress.Accordingtotheresultsofthemodeltestofcircularandupright-archtunnels，theaboveviewpointsareproven.Thestudyonthelayeredfractureswithinsurroundingrockoftunnelsindeepstratumisveryimportanttodeepexcavationengineer

8、ingandsomenationaldefensew