本文關(guān)鍵詞：鉆爆施工條件下巖溶隧道掌子面突水機(jī)制及最小安全厚度研究

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【摘要】：巖體裂紋的水力劈裂破壞是巖溶隧道突水災(zāi)害發(fā)生的主要影響因素之一。從斷裂力學(xué)角度分析了在鉆爆施工條件下爆炸應(yīng)力波對(duì)含水裂紋巖體擴(kuò)展的影響,結(jié)果表明爆炸應(yīng)力波通過(guò)增大孔隙水壓力影響裂紋擴(kuò)展模式;通過(guò)建立的巖體含水裂紋擴(kuò)展計(jì)算模型,推導(dǎo)了在爆炸應(yīng)力波作用下裂紋發(fā)生壓剪擴(kuò)展破壞時(shí)的臨界水壓力Pc,并被實(shí)例所驗(yàn)證。基于理論分析、數(shù)值試驗(yàn)及工程實(shí)例,得出了巖體含水裂紋壓剪擴(kuò)展破壞突水存在滯后效應(yīng),施工人員可利用這一特點(diǎn),在發(fā)生突水災(zāi)害前,及時(shí)停工并迅速撤離,保證人員與機(jī)械設(shè)備的安全。最后,通過(guò)對(duì)巖溶隧道掌子面與高壓含水體之間裂隙巖體的防突最小安全厚度的研究,提出"兩帶"理論,推導(dǎo)了合理反映爆破開(kāi)挖擾動(dòng)與水壓作用下裂紋巖體最小安全厚度計(jì)算公式,并為工程實(shí)例所驗(yàn)證,其結(jié)果可為高風(fēng)險(xiǎn)巖溶地區(qū)隧道突水預(yù)測(cè)及防治提供理論依據(jù)。
【作者單位】： 山東大學(xué)巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心;湖北省保宜高速公路建設(shè)指揮部;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2013CB036000) 國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(51139004);國(guó)家自然科學(xué)基金面上基金項(xiàng)目(51479106) 湖北省交通運(yùn)輸廳科研項(xiàng)目(BYXYKY2012-003)
【分類號(hào)】：U455.41;U453.6
【正文快照】： 0引言隨著中國(guó)地下工程建設(shè)的快速發(fā)展,修建于巖溶地區(qū)的隧道工程不斷涌現(xiàn),巖溶隧道掌子面裂紋巖體發(fā)生水力劈裂引發(fā)巖溶突水災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,造成巨大───────的生命與財(cái)產(chǎn)損失[1-4]。針對(duì)水力劈裂問(wèn)題,黃潤(rùn)秋等[2]利用斷裂力學(xué)知識(shí),探討了高壓水頭作用下裂紋(斷裂力學(xué)中

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 汪魁;趙明階;;巖石壓剪裂紋水力劈裂分析及裂紋面方向計(jì)算[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

2 李揚(yáng)帆;盛謙;張勇慧;朱澤奇;陸定杰;;地下洞室開(kāi)挖擾動(dòng)區(qū)研究進(jìn)展[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2013年S2期

3 郭佳奇;喬春生;;巖溶隧道掌子面突水機(jī)制及巖墻安全厚度研究[J];鐵道學(xué)報(bào);2012年03期

4 黃潤(rùn)秋,王賢能,陳龍生;深埋隧道涌水過(guò)程的水力劈裂作用分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2000年05期

5 吉小明;隧道開(kāi)挖的圍巖損傷擾動(dòng)帶分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年10期

6 李銀平;楊春和;;裂紋幾何特征對(duì)壓剪復(fù)合斷裂的影響分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2006年03期

7 王建秀;馮波;張興勝;唐益群;楊坪;;巖溶隧道圍巖水力破壞機(jī)制研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年07期

8 陳衛(wèi)忠,朱維申,羅超文;萬(wàn)家寨引黃工程總干一、二級(jí)泵站水力劈裂試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2001年01期

9 謝興華,速寶玉;裂隙巖體水力劈裂研究綜述[J];巖土力學(xué);2004年02期

10 李宗利,張宏朝,任青文,王亞紅;巖石裂紋水力劈裂分析與臨界水壓計(jì)算[J];巖土力學(xué);2005年08期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王海軍,胡宗軍,劉一華;確定復(fù)雜形狀平面板的應(yīng)力強(qiáng)度因子[J];安徽工程科技學(xué)院學(xué)報(bào);2002年03期

2 楊伯源，，牛忠榮;蛻化四邊形等參元的單元節(jié)點(diǎn)撓動(dòng)[J];安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1996年01期

3 倪爾有;裂紋尖端的塑性區(qū)分析[J];鞍山鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào);1994年02期

4 方恩權(quán);蔡永昌;朱合華;;單軸壓縮巖石不同邊界裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年01期

5 牟忠霞;潘海澤;黃濤;;石太客運(yùn)專線特長(zhǎng)隧道巖溶水對(duì)隧道影響研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年03期

6 劉亮;翁其能;杜小平;;承水壓隧道結(jié)構(gòu)服役性能監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年S1期

7 蔣國(guó)云;;深埋隧道巖溶突水安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2012年02期

8 謝絨娜,李強(qiáng);基于隨機(jī)參數(shù)敏感性分析的焊接結(jié)構(gòu)斷裂失效概率估算[J];北方交通大學(xué)學(xué)報(bào);2001年04期

9 黃德武,叢美華,劉英;構(gòu)件中的多裂紋在J積分計(jì)算中的互相作用及影響[J];兵工學(xué)報(bào);2000年S1期

10 孟廣偉;沙麗榮;李鋒;李廣博;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)疲勞可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];兵工學(xué)報(bào);2010年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王健;吳軍基;陶鋼;;高速火箭橇動(dòng)力學(xué)方程的建立[A];第十三屆全國(guó)非線性振動(dòng)暨第十屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2011年

2 劉青峰;懷利民;謝基龍;繆龍秀;;斷裂力學(xué)裂紋擴(kuò)展仿真技術(shù)-裂紋制作[A];第七屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨2011全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2011年

3 劉青峰;紀(jì)斌義;謝基龍;繆龍秀;;斷裂力學(xué)裂紋擴(kuò)展仿真技術(shù)-擴(kuò)展特性[A];第七屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨2011全國(guó)計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)論文集[C];2011年

4 周宏剛;宋彥琦;;斷裂力學(xué)中兩種斷裂準(zhǔn)則的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用[A];北京力學(xué)會(huì)第18屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

5 魏愛(ài)華;馬鳳山;鄧清海;郭捷;鞏城城;;廣東省某隧道區(qū)巖溶塌陷危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(中)[C];2012年

6 孫士勇;陳浩然;;夾芯復(fù)合材料粘彈性界面裂紋的動(dòng)態(tài)斷裂分析[A];第十五屆全國(guó)復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2008年

7 王金偉;劉捷;;靜載下箱體主軸承座啟裂數(shù)值分析[A];2011年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

8 沈明;胡云進(jìn);毛根海;;應(yīng)用無(wú)單元法模擬巖體水力劈裂[A];第15屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅱ冊(cè)）[C];2006年

9 辛克貴;何銘華;;分布粘聚元的系統(tǒng)理論研究[A];第20屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅰ冊(cè)）[C];2011年

10 施龍青;于小鴿;尹會(huì)永;魏久傳;朱魯;劉同彬;;“下四帶”理論及其在底板突水評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[A];中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)礦井地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)2008年學(xué)術(shù)論壇文集[C];2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙文武;淮南礦區(qū)典型煤層水力沖孔技術(shù)參數(shù)研究及消突效果考察[D];河南理工大學(xué);2010年

2 張偉杰;基于滲流—應(yīng)力耦合作用的裂隙型底板突水機(jī)理及危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)研究[D];山東科技大學(xué);2010年

3 王寶媛;混凝土斷裂性能及其影響因素的試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

4 邢利銘;掘進(jìn)巷道煤巖瓦斯流固耦合效應(yīng)數(shù)值模擬研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

5 方鏡平;壓力隧洞內(nèi)水外滲的滲流-應(yīng)力-開(kāi)裂耦合分析[D];浙江大學(xué);2011年

6 褚凱;焊接接頭的裂紋尖端塑性區(qū)及多裂紋斷裂模擬[D];華東理工大學(xué);2011年

7 張冠蘭;電解鎳板剪切力與剪切抗力的研究[D];昆明理工大學(xué);2010年

8 黃金;FRANC2D/3D網(wǎng)格技術(shù)研究與應(yīng)用[D];昆明理工大學(xué);2008年

9 高翠蘭;應(yīng)力吸收層瀝青混合料路用性能及力學(xué)性能研究[D];山東建筑大學(xué);2011年

10 王光普;抽油機(jī)井油管的斷裂強(qiáng)度分析[D];吉林大學(xué);2011年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 莫陽(yáng)春;周曉軍;鄧遙林;;側(cè)部巖溶隧道圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)特性分析[J];四川建筑科學(xué)研究;2009年03期

2 高富強(qiáng);高新峰;康紅普;;動(dòng)力擾動(dòng)下深部巷道圍巖力學(xué)響應(yīng)FLAC分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年04期

3 楊小林,王樹(shù)仁;巖石爆破損傷斷裂的細(xì)觀機(jī)理[J];爆炸與沖擊;2000年03期

4 楊小林,王夢(mèng)恕;爆生氣體作用下巖石裂紋的擴(kuò)展機(jī)理[J];爆炸與沖擊;2001年02期

5 黃潤(rùn)秋,茍定才,屈科,許模,徐則民;圓梁山特長(zhǎng)隧道施工地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題預(yù)測(cè)[J];成都理工學(xué)院學(xué)報(bào);2001年02期

6 周火明,丁秀麗,盛謙;三峽工程地下電站開(kāi)挖的粘彈性數(shù)值模擬及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2002年01期

7 楊天鴻,徐濤,馮啟言,唐春安;脆性巖石破裂過(guò)程滲透性演化試驗(yàn)[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào);2003年10期

8 劉洪磊;楊天鴻;于慶磊;陳仕闊;;凝灰?guī)r破壞全過(guò)程滲流演化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年07期

9 李宏,徐曾和,王泳嘉;彈性流體一維耦合滲流的計(jì)算機(jī)代數(shù)解[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào);1998年02期

10 陳崇希;巖溶管道-裂隙-孔隙三重空隙介質(zhì)地下水流模型及模擬方法研究[J];地球科學(xué);1995年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李奎;隧道巖溶圍巖力學(xué)特性的初步研究[D];西南交通大學(xué);2005年

2 艾萬(wàn)民;巖體卸荷應(yīng)力場(chǎng)—滲流場(chǎng)耦合試驗(yàn)研究及數(shù)值分析[D];重慶大學(xué);2005年

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 靳柒勤;楊峰;;隧道掌子面穩(wěn)定性剛體平動(dòng)運(yùn)動(dòng)單元上限有限元分析[J];公路與汽運(yùn);2014年03期

2 李斌;;隧道掌子面地震動(dòng)力響應(yīng)特性及加固方法[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2014年02期

3 段強(qiáng);曹大明;賈延剛;;隧道掌子面畫(huà)像處理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及其在工程中的應(yīng)用[J];鐵道勘察;2006年01期

4 葉英;王夢(mèng)恕;;隧道掌子面地質(zhì)信息數(shù)字編錄識(shí)別技術(shù)研究[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

5 黃平;方方;周建斌;李佳南;;基于隧道掌子面的放射性測(cè)量[J];中國(guó)科技信息;2007年14期

6 郭佳奇;喬春生;;巖溶隧道掌子面突水機(jī)制及巖墻安全厚度研究[J];鐵道學(xué)報(bào);2012年03期

7 劉彥文;;隧道掌子面穩(wěn)定的幾種解析方法[J];中國(guó)科技信息;2014年11期

8 李斌;漆泰岳;高波;;隧道掌子面穩(wěn)定的判定方法研究[J];路基工程;2010年04期

9 張軍偉;梅志榮;;全粘結(jié)型錨桿加固隧道掌子面強(qiáng)化機(jī)理研究[J];隧道建設(shè);2010年S1期

10 孫謀;劉維寧;;高風(fēng)險(xiǎn)巖溶隧道掌子面突水機(jī)制研究[J];巖土力學(xué);2011年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 張軍偉;梅志榮;;全粘結(jié)型錨桿加固隧道掌子面強(qiáng)化機(jī)理研究[A];第九屆海峽兩岸隧道與地下工程學(xué)術(shù)及技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

2 蘇茂鑫;李術(shù)才;薛翊國(guó);李貅;張慶松;;隧道掌子面前方低阻夾層的瞬變電磁探測(cè)研究[A];第十一次全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

3 薛建;曾昭發(fā);田鋼;王者江;;地震和地質(zhì)雷達(dá)方法探測(cè)隧道掌子面前方巖石結(jié)構(gòu)[A];1998年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1998年

4 馬超鋒;李曉;成國(guó)文;赫建明;;大跨度公路隧道圍巖動(dòng)態(tài)分級(jí)的Bayes優(yōu)化[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(中)[C];2012年

5 鐘世航;孫宏志;李術(shù)才;王榮;;陸地聲納法在預(yù)報(bào)隧道掌子面前方溶洞、暗河中的應(yīng)用[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十三屆年會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 周廣寬;抓安全制度落實(shí)擲地有聲[N];中國(guó)鐵道建筑報(bào);2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 冷彪;基于數(shù)碼成像的隧道掌子面地質(zhì)信息系統(tǒng)研究[D];西南交通大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 王志;破碎巖體隧道掌子面破壞機(jī)理及加固措施研究[D];中南大學(xué);2013年

2 魏琨;中山中路隧道掌子面穩(wěn)定性與變形控制技術(shù)研究[D];重慶交通大學(xué);2014年

3 周藝;隧道掌子面穩(wěn)定性分析及其控制技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2010年

4 劉陽(yáng);軟弱圍巖隧道掌子面穩(wěn)定性判別及變形控制技術(shù)[D];石家莊鐵道大學(xué);2014年

5 田書(shū)志;軟巖隧道掌子面穩(wěn)定性位移判定方法及控制技術(shù)研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2014年

6 傅長(zhǎng)風(fēng);水下淺埋暗挖軟巖隧道掌子面穩(wěn)定技術(shù)及分析[D];中南大學(xué);2010年

7 李俊生;基于通風(fēng)方式對(duì)高溫隧道掌子面溫降效果的研究[D];西南交通大學(xué);2014年

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