高地应力条件下爆破开挖诱发围岩损伤的特性研究
详细信息
- 责任者：杨栋^c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试验室^d1988^e博士研究生 ; 李海波 ; 夏祥 ; 罗超文
- 刊名：岩土力学
- 出版年：2014
- 卷期：35^b4总231
- 关键词：地应力 ; 围岩压力20^a损伤力学 ; 爆破 ; 稳定性
- 页码：1110～1116,1122
- 索书号：P478.06/357
- 图表：^c表3参15插图
- 分类号：1610
- 文摘期号：2014/09
摘要
高地应力条件下隧道或硐室钻爆开挖需考虑初始地应力动态卸荷效应，同时其最终损伤形态会受多个因素影响。采用三维有限差分软件FLAC3D讨论了爆破荷载与地应力动态卸荷复合作用下隧道围岩损伤分布，并重点研究了侧压力系数、岩体力学性质、卸荷速率对围岩损伤范围的影响，最后通过赣龙铁路梅花山隧道开挖损伤区检测结果进行了验证。研究表明，考虑动态卸荷效应的围岩损伤范围明显大于只考虑爆破荷载作用下的围岩损伤范围，在中高地应力条件下，初始地应力动态卸荷对围岩的损伤破坏作用不可忽视；随着侧压力系数逐渐增大，损伤区形态呈现明显的方向性，当侧压力系数为1时，损伤区沿开挖轮廓面分布较为均匀，侧压力系数不为1时，损伤区主要向小主应力方向集中；岩石力学性质越好，损伤范围越小；卸荷速率越快，围岩损伤范围越大，但影响并不十分显著。结果可为高地应力下隧道开挖稳定性分析和支护设计提供一定参考。