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《深部开挖洞周围岩分区破裂化机理分析与试验验证(I)》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、。,部。石工程。。,区,,化,,深部开挖洞周围宕介区破裂亿机理分析与试脸脸证顾金才,。关于深部开挖分区破裂化问题向大家汇报一下我的观点和看法深。部开挖岩体力学问题中最不好理解的是有关洞室围岩分区破裂化问题。怎么会分区破裂化就是洞室围岩产生一圈一圈的破坏产生这种破坏呢对,,,于这个问题一开始百思不得其解经过一段时间思考后我认为在一定条件下,,。还是有可能的并按自己的想法做了一个试验证明我的想法基本符合实际。下面我分两个方面进行介绍、一对分区破裂化现象的基本观点和看法,,首先同意钱院士的观点在深部开挖中洞周围岩是可以产
2、生分区破裂化的,,但是我认为不是在任何情况下深部开挖都可以产生分区破裂化它必须在。。满足一定条件下才能发生这些条件主要是深部地层的特殊环境!深部地层的特殊环境主要有四点一是地应力数值较大二是水平地应力,因,较大为在深部岩体中构造地应力占主导地位而构造地应力一般是水平方,!由于地壳的长期构造运动积蓄了大量的变形能!向较大三是在深部岩体内部,。四是岩体本身力学特征是抗压强度高抗拉强度低上述四个特征决定了深部。开挖中洞周围岩有可能产生分区破裂化现象我认为在下述两种条件下,深部开挖洞周围岩将有可能产生分区破裂化现象,。第一洞室围
3、岩在较大的轴向压力作用下因为洞室在较大的轴向压力作,,,引起洞壁产生较大的径向位移!用下洞周材料将产生侧向膨胀同时在洞壁,,,石工。。,区化,,。一。。背后的材料内也将产生较大的径向拉应变当洞周材料内的径向拉应变值超过材料。,的抗拉极限时材料便发生断裂如果洞室的轴向压应力很大时洞壁背、。后材料发生一次断裂之后还要发生第二次第三次断裂。深部开挖中洞室轴向压应力有可能很大这除了上面谈的深部岩体本身,。水平地应力较大外洞室开挖后洞室轴向应力也有集中效应,。因第二深部岩体内储存的大量变形能获得突然释放为在岩体内储存的,。大量变
4、形能获得突然释放时将在洞壁围岩内产生卸载波卸载波由洞壁向介质,。内传播在传播的过程中在介质内产生拉应力当由卸载波在介质内产生的拉应,。,力超过介质内某点材料的抗拉极限时那里的材料便被拉断同样如果卸,,、。载波强度很高在介质内产生第一次拉断后还会产生第二次第三次拉断这是静。,力问题引起的动力效应如果洞室采用全断面爆破开挖法施工围岩能。,,量获得突然释放是可能的若能量不是突然释放而是一点一点地被释放掉,。在围岩中储存的能量即使很高也不会产生分区破裂化现象,,鉴于上述认识我认为深部开挖围岩产生分区破裂化现象是有条件的不,。是在
5、任何情况下都会发生的它不是一种普适现象,我国岩土工程界对深部开挖围岩分区破裂化现象非常关注有多位学者从不同角度开展了相关研究,并取得了很多成果。我认为,在对这一问题的研究方法、,,途径上应从深部岩体的特殊环境上多考虑而不应把深部岩体中的洞室,只是压应力数值较大受力状态看成与通常的洞室受力状态一样不是采用现,有的理论进行分析计算而是通过建立新的理论把深部开挖中的分区破裂化现,。,,象计算出来这恐怕是不合适的因为经典理论如摩尔库仑理论等经过长期,,。的工程应用并被实践证明是正确的是不能否定的、二对分区破裂化现象的试验验证,关
6、于洞室在最大轴向压应力作用下将产生分区破裂化现象我们做了一组试验,证明了我的观点是基本正确的。试验方法是采用一个圆柱体试件,试件,,,。的顶面受轴向压力作用其周围有钢环约束钢环壁厚!∀如图#所示∃滚郑男石二程目男舍区破裂化致应钢壁圆筒奋十专令寺十寺寺寺寺令寺幸寺十%一一一丁一一一一一于尸气厂,—‘乙日幕分外《心令欠∀笠渊∀护&∃∃∋∋(图#分区破裂化现象模型试验方案圆柱体材料为水泥沙浆,∃∗,∃∃)∗,近似模其抗压强度)&+,抗拉强度+,。拟某种岩体、。圆柱体试件直径中−&∃∋∋高.−/∃∋∋模拟洞室布置在圆柱体
7、的中,,,。,心共有两种形式一是圆形洞室二是直墙拱顶洞室圆形洞室分两种直径,01−##∃∋∋0−#∋∋2−#分别为和&∃直墙拱顶洞室跨度∃∀高度。.−3∃∃∋∋“,”,。试验是按先开洞后加载的方法进行的即先把洞室挖好后再加载这。,样做与实际工程中洞室开挖与受力顺序是不同的若按实际工程应该采“,”。,用先加载后开洞的方法进行试验但后者试验方法比前者复杂故本次。,,试验采用的是前者方法根据我们的经验在通常情况下上述两种试验方、。,“法给出的洞室破坏部位破坏形态是基本相同的但在高应力条件下按先,”,,。加载后开洞的方法试验模
8、型是否会产生一圈一圈的破坏目前尚无把握,“,”的方法,我们拟在今后立项专门开展这方面的试验研究按先加载后开洞,研、模拟实际工程中的受力情况究不同地应力方向不同地应力水平情况下的,洞室破坏情况探讨在不同条件下洞室围岩产生分区破裂化现象的可。能性、、。本次试验结果见图3图/图4深,,石工视,,区破,化致,。图3圆形洞
