【摘要】：地下洞室開(kāi)挖過(guò)程中,圍巖經(jīng)歷了復(fù)雜的應(yīng)力路徑,正確刻畫(huà)圍巖的應(yīng)力路徑及其影響是巖石地下工程中亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題�；谄鹆雅袚�(jù)(CIC)、擾動(dòng)應(yīng)力比(n=σ_3/σ_1)和Lode參數(shù)等力學(xué)表征指標(biāo),采用FLAC~(3D)對(duì)Mine-by試驗(yàn)洞掌子面掘進(jìn)過(guò)程中圍巖的復(fù)雜應(yīng)力路徑和破壞模式進(jìn)行探討。研究表明:圍巖應(yīng)力場(chǎng)的擾動(dòng)主要集中在掌子面前后一倍洞徑范圍內(nèi),圍巖損傷受掌子面附近高度集中的偏應(yīng)力和應(yīng)力主軸旋轉(zhuǎn)支配;隨掌子面掘進(jìn),圍巖頂部和底部偏應(yīng)力集中程度加大,應(yīng)力比n逐漸降低,逐步形成V型剝落,而隧洞邊墻部位逐漸卸荷,損傷破裂轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力控制;原位巖體的應(yīng)力路徑涉及應(yīng)力主軸旋轉(zhuǎn)效應(yīng),遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)室的單調(diào)加載路徑復(fù)雜,Mine-by試驗(yàn)洞開(kāi)挖過(guò)程中,在掌子面的頂部和底部,圍巖大主應(yīng)力方向幾乎沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng),而中主應(yīng)力和小主應(yīng)力旋轉(zhuǎn)一定角度(35.2°)后回到初始方向,由于中主應(yīng)力超過(guò)了巖體起裂強(qiáng)度(CIC1),其方向的旋轉(zhuǎn)加劇了圍巖的損傷程度。相關(guān)認(rèn)識(shí)和結(jié)論具有一定的理論和工程意義。
[Abstract]:During the excavation of underground cavern, the surrounding rock has experienced a complex stress path. It is a key scientific problem to be solved in underground rock engineering to correctly depict the stress path of surrounding rock and its influence. Based on the mechanical characterizations of (CIC), disturbance stress ratio (n = 蟽 _ 3 / 蟽 _ 1) and Lode parameters, the complex stress paths and failure modes of surrounding rock in the driving process of Mine-by test tunnel face are discussed by FLAC~ (3D). The results show that the disturbance of surrounding rock stress field is mainly in the range of double diameter of tunnel before and after the face of the face, and the damage of surrounding rock is dominated by the highly concentrated deflection stress and the rotation of the principal axis of stress near the face of the palm. With the excavation of the face, the degree of stress concentration at the top and bottom of the surrounding rock increases, the stress ratio n decreases gradually, and the V type spalling is gradually formed, while the side wall of the tunnel gradually unloads, and the damage and rupture change to the control of tensile stress. The stress path of in-situ rock mass involves the rotation effect of stress spindle, which is much more complicated than the monotone loading path in laboratory. During the excavation of Mine-by test cave, the direction of large principal stress of surrounding rock almost does not rotate in the top and bottom of the face. However, the medium principal stress and small principal stress rotate at a certain angle (35.2 擄) and then return to the initial direction. Because the middle principal stress exceeds the fracture initiation strength (CIC1) of the rock mass, the rotation of the middle principal stress direction intensifies the damage degree of the surrounding rock. The related knowledge and conclusion have certain theoretical and engineering significance.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2015CB057905) NSFC 云南聯(lián)合基金重點(diǎn)支持項(xiàng)目(U1402231)) 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51279202)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TU45

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本文編號(hào)：2307523