高地應(yīng)力條件下隧洞圍巖流變損傷機制數(shù)值模擬研究
本文關(guān)鍵詞: 隧洞 圍巖 流變損傷 顆粒流 數(shù)值模擬 出處:《現(xiàn)代隧道技術(shù)》2016年05期 論文類型:期刊論文
【摘要】:高地應(yīng)力條件下深部地下洞室的圍巖均具有流變性,可能發(fā)生流變損傷甚至斷裂,但該過程目前無法直接觀測。為此,文章以錦屏二級水電站引水隧洞大理巖為研究對象,在三軸強度實驗和流變損傷實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,通過在顆粒流數(shù)值模擬方法中引入應(yīng)力腐蝕模型,建立了能反映巖樣短期和長期強度特征的數(shù)值模型。數(shù)值實驗表明,不同應(yīng)力狀態(tài)下大理巖的微裂紋開裂類型、開裂方向、分布特征和擴展過程等呈現(xiàn)不同的規(guī)律,且隨著圍壓的提高流變損傷效應(yīng)將逐漸減弱。在巖石試樣的損傷流變特征分析基礎(chǔ)上,構(gòu)建了錦屏二級電站引水隧洞的有限元數(shù)值模型,闡明了隧洞開挖過程中圍巖的損傷演化機制。
[Abstract]:Under the condition of high ground stress, the surrounding rock of deep underground cavern has rheological behavior, which may occur rheological damage or even fracture, but the process can not be observed directly at present. Therefore, the marble of diversion tunnel of Jinping II Hydropower Station is taken as the research object in this paper. Based on the experimental data of triaxial strength and rheological damage, a numerical model which can reflect the short-term and long-term strength characteristics of rock samples is established by introducing the stress corrosion model into the numerical simulation method of particle flow. The microcrack cracking types, crack direction, distribution characteristics and propagation process of marble show different laws under different stress states. With the increase of confining pressure, the rheological damage effect will weaken gradually. Based on the analysis of the damage rheological characteristics of rock samples, the finite element numerical model of diversion tunnel of Jinping second stage Hydropower Station is established. The damage evolution mechanism of surrounding rock during tunnel excavation is expounded.
【作者單位】: 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院;武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(41102196,51379194) 湖北省自然科學(xué)基金資助項目(2012FFB06502)
【分類號】:TV223
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,本文編號:1552908
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