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深埋隧洞板裂屈曲岩爆机制及物理模拟试验研究
被引量：
28
1
作者
周辉
徐荣超
+3 位作者
卢景景
张传庆
孟凡震
沈峥
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第S2期3658-3666,共9页
结合锦屏二级水电站深埋隧洞典型岩爆案例,分析板裂屈曲岩爆的发生机制及结构面作用机制,研究表明:开挖卸荷作用导致围岩板裂化结构的形成,切向集中应力作用下岩板向开挖空间内屈曲变形并积聚应变能,当板裂化围岩结构自身积聚的能量超...
结合锦屏二级水电站深埋隧洞典型岩爆案例,分析板裂屈曲岩爆的发生机制及结构面作用机制,研究表明:开挖卸荷作用导致围岩板裂化结构的形成,切向集中应力作用下岩板向开挖空间内屈曲变形并积聚应变能,当板裂化围岩结构自身积聚的能量超过其储能极限,或在外界扰动作用下发生突发性失稳破坏,形成以岩板压折、岩块弹射为特征的岩爆现象;渐进的板裂化破坏过程起到了活跃结构面的作用,而结构面的存在及其扩展降低了板裂化围岩结构的稳定性,促进了岩爆的发生;不同倾角的结构面在板裂屈曲岩爆中的作用机制不同。结合板裂化围岩的结构特征,配制板裂化模型试样,采用2种不同的加载方式进行板裂屈曲岩爆的物理模拟试验,结果表明:预制裂隙的扩展将试样劈裂成板,压缩荷载进一步作用下岩板向临空面屈曲变形,并最终形成岩板压折、岩片弹射的失稳破坏现象。研究结果对于认识深埋隧洞板裂屈曲岩爆机制及其支护控制具有重要意义。
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关键词
岩石力学
深埋隧洞
板裂屈曲岩爆
发生机制
结构面作用机制
物理模拟试验
原文传递
正交各向异性板裂屈曲岩爆机制与控制对策研究
被引量：
11
2
作者
冯帆
李夕兵
+1 位作者
李地元
王少锋
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1302-1311,共10页
高应力硬岩板裂化破坏现象普遍存在于工程地质和采矿工程现场,而以此诱发的板裂屈曲岩爆也给深部资源的安全高效开采带来了严峻挑战。为了分析深部高应力硬岩板裂屈曲岩爆的力学机理与控制对策,对板裂化岩体建立了正交各向异性薄板力学...
高应力硬岩板裂化破坏现象普遍存在于工程地质和采矿工程现场,而以此诱发的板裂屈曲岩爆也给深部资源的安全高效开采带来了严峻挑战。为了分析深部高应力硬岩板裂屈曲岩爆的力学机理与控制对策,对板裂化岩体建立了正交各向异性薄板力学模型,推导出双向受力条件下板裂屈曲岩爆临界荷载值;在解出弯曲形变势能的基础之上,依据能量法求得了薄板压曲状态下的挠度值。提出采用充填法的控制对策以防治板裂屈曲岩爆的发生,并推导出充填体所需的围压值。研究结果表明:(1)针对竖向层状岩体中发生的板裂屈曲岩爆现象,应对板裂化岩体建立正交各向异性薄板力学模型进行相关力学机理的研究;(2)轴向应力的增加不仅促进了板裂化破坏的形成,还加剧了板裂屈曲岩爆发生的可能性;(3)在一定范围内,板裂体在压曲作用下的水平挠度值随板厚的减小而增大,且当长高比为E_2/E_1^(1/4)时,有最大挠度值;(4)在对采空区进行充填时,较小的充填体围压值便可以有效抑制板裂屈曲岩爆的发生。
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关键词
正交各向异性
板裂屈曲岩爆
层状岩体
充填体围压
弹性力学
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职称材料
基于岩爆碎屑研究的高楼山隧道岩爆机理分析与类型判定
被引量：
2
3
作者
孙晓明
任超
+6 位作者
刘冬桥
何满潮
杨金坤
李志虎
朱嘉杰
袁俊超
齐振敏
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期337-348,共12页
在建高楼山隧道是通达陇南市及四川省九寨沟的控制性工程,项目具有“三高一大”的特点,是复杂地质条件下深埋特长公路隧道的典型代表.以现场两种岩爆类型为研究对象,通过冲击岩爆实验系统并设定不同应力路径,首先进行了岩爆实验全过程分...
在建高楼山隧道是通达陇南市及四川省九寨沟的控制性工程,项目具有“三高一大”的特点,是复杂地质条件下深埋特长公路隧道的典型代表.以现场两种岩爆类型为研究对象,通过冲击岩爆实验系统并设定不同应力路径,首先进行了岩爆实验全过程分析,而后对比研究了板裂屈曲型岩爆实验碎屑(岩爆碎屑1)、爆破冲击型岩爆实验碎屑(岩爆碎屑2)和现场收集的不知类型的岩爆碎屑(岩爆碎屑3)的质量、尺度分布及形状分形维数特征.在此基础上,结合岩爆实验图像变化过程,深化了对不同类型岩爆碎屑成因及岩爆机理的认识.结果表明:(1)板裂屈曲型岩爆和爆破冲击型岩爆区别在于破坏主导机制不同,一种为张拉破坏主导,另一种为张剪破坏主导.(2)岩爆碎屑1以中粒、条板状碎屑为主,在长度方向上更容易破碎,且质量远大于岩爆碎屑2,这与竖向应力集中形成板裂化结构的板裂屈曲型岩爆孕育机制密不可分.(3)动载的介入使得岩爆碎屑2受剪切作用明显,因而在厚度方向的破碎更容易且破碎程度更高,形成以粗粒、片状碎屑为主的碎屑,该类型碎屑在现场岩爆中由于质量较大、体积较大、弹射距离较远,因此危害性可能更大.(4)通过上述比对分析,可基本判定岩爆碎屑3对应的岩爆类型为爆破冲击型,且片状、“V”形特征碎屑为该类型岩爆特有的碎屑类型.
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关键词
岩爆
岩爆碎屑
岩爆机理
类型判定
板裂屈曲型岩爆
爆破冲击型岩爆
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职称材料
题名
深埋隧洞板裂屈曲岩爆机制及物理模拟试验研究
被引量：
28
1
作者
周辉
徐荣超
卢景景
张传庆
孟凡震
沈峥
机构
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实验室
华北水利水电大学资源与环境学院
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第S2期3658-3666,共9页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2014CB046902)
中国科学院科技创新"交叉与合作团队"(人教字〔2012〕119号)
中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2–EW–QN115)
文摘
结合锦屏二级水电站深埋隧洞典型岩爆案例,分析板裂屈曲岩爆的发生机制及结构面作用机制,研究表明:开挖卸荷作用导致围岩板裂化结构的形成,切向集中应力作用下岩板向开挖空间内屈曲变形并积聚应变能,当板裂化围岩结构自身积聚的能量超过其储能极限,或在外界扰动作用下发生突发性失稳破坏,形成以岩板压折、岩块弹射为特征的岩爆现象;渐进的板裂化破坏过程起到了活跃结构面的作用,而结构面的存在及其扩展降低了板裂化围岩结构的稳定性,促进了岩爆的发生;不同倾角的结构面在板裂屈曲岩爆中的作用机制不同。结合板裂化围岩的结构特征,配制板裂化模型试样,采用2种不同的加载方式进行板裂屈曲岩爆的物理模拟试验,结果表明:预制裂隙的扩展将试样劈裂成板,压缩荷载进一步作用下岩板向临空面屈曲变形,并最终形成岩板压折、岩片弹射的失稳破坏现象。研究结果对于认识深埋隧洞板裂屈曲岩爆机制及其支护控制具有重要意义。
关键词
岩石力学
深埋隧洞
板裂屈曲岩爆
发生机制
结构面作用机制
物理模拟试验
Keywords
rock
mechanics
deep
tunnel
slab
buckling
rockburst
formation
mechanism
mechanism
of
structural
plane
physical
simulation
test
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
正交各向异性板裂屈曲岩爆机制与控制对策研究
被引量：
11
2
作者
冯帆
李夕兵
李地元
王少锋
机构
中南大学资源与安全工程学院
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1302-1311,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51474250)
国家重点研发计划资助项目(2016YFC0600706)
中南大学中央高校基本科研业务费专项资金项目(2016zzts097)
文摘
高应力硬岩板裂化破坏现象普遍存在于工程地质和采矿工程现场,而以此诱发的板裂屈曲岩爆也给深部资源的安全高效开采带来了严峻挑战。为了分析深部高应力硬岩板裂屈曲岩爆的力学机理与控制对策,对板裂化岩体建立了正交各向异性薄板力学模型,推导出双向受力条件下板裂屈曲岩爆临界荷载值;在解出弯曲形变势能的基础之上,依据能量法求得了薄板压曲状态下的挠度值。提出采用充填法的控制对策以防治板裂屈曲岩爆的发生,并推导出充填体所需的围压值。研究结果表明:(1)针对竖向层状岩体中发生的板裂屈曲岩爆现象,应对板裂化岩体建立正交各向异性薄板力学模型进行相关力学机理的研究;(2)轴向应力的增加不仅促进了板裂化破坏的形成,还加剧了板裂屈曲岩爆发生的可能性;(3)在一定范围内,板裂体在压曲作用下的水平挠度值随板厚的减小而增大,且当长高比为E_2/E_1^(1/4)时,有最大挠度值;(4)在对采空区进行充填时,较小的充填体围压值便可以有效抑制板裂屈曲岩爆的发生。
关键词
正交各向异性
板裂屈曲岩爆
层状岩体
充填体围压
弹性力学
Keywords
orthotropy
slab
buckling
rockburst
layered
rock
mass
confining
pressure
of
backfilling
elasticity
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于岩爆碎屑研究的高楼山隧道岩爆机理分析与类型判定
被引量：
2
3
作者
孙晓明
任超
刘冬桥
何满潮
杨金坤
李志虎
朱嘉杰
袁俊超
齐振敏
机构
中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
出处
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期337-348,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52174096,52074299)
甘肃省交通厅重点科研项目(u150154)
中央高校基本科研业务费资助项目(2021JCCXSB03)。
文摘
在建高楼山隧道是通达陇南市及四川省九寨沟的控制性工程,项目具有“三高一大”的特点,是复杂地质条件下深埋特长公路隧道的典型代表.以现场两种岩爆类型为研究对象,通过冲击岩爆实验系统并设定不同应力路径,首先进行了岩爆实验全过程分析,而后对比研究了板裂屈曲型岩爆实验碎屑(岩爆碎屑1)、爆破冲击型岩爆实验碎屑(岩爆碎屑2)和现场收集的不知类型的岩爆碎屑(岩爆碎屑3)的质量、尺度分布及形状分形维数特征.在此基础上,结合岩爆实验图像变化过程,深化了对不同类型岩爆碎屑成因及岩爆机理的认识.结果表明:(1)板裂屈曲型岩爆和爆破冲击型岩爆区别在于破坏主导机制不同,一种为张拉破坏主导,另一种为张剪破坏主导.(2)岩爆碎屑1以中粒、条板状碎屑为主,在长度方向上更容易破碎,且质量远大于岩爆碎屑2,这与竖向应力集中形成板裂化结构的板裂屈曲型岩爆孕育机制密不可分.(3)动载的介入使得岩爆碎屑2受剪切作用明显,因而在厚度方向的破碎更容易且破碎程度更高,形成以粗粒、片状碎屑为主的碎屑,该类型碎屑在现场岩爆中由于质量较大、体积较大、弹射距离较远,因此危害性可能更大.(4)通过上述比对分析,可基本判定岩爆碎屑3对应的岩爆类型为爆破冲击型,且片状、“V”形特征碎屑为该类型岩爆特有的碎屑类型.
关键词
岩爆
岩爆碎屑
岩爆机理
类型判定
板裂屈曲型岩爆
爆破冲击型岩爆
Keywords
rockburst
rockburst
fragments
rockburst
mechanism
type
discrimination
slab
buckling
rockburst
impact
rockburst
分类号
TU458 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深埋隧洞板裂屈曲岩爆机制及物理模拟试验研究
周辉
徐荣超
卢景景
张传庆
孟凡震
沈峥
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
28
原文传递
2
正交各向异性板裂屈曲岩爆机制与控制对策研究
冯帆
李夕兵
李地元
王少锋
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
11
下载PDF
职称材料
3
基于岩爆碎屑研究的高楼山隧道岩爆机理分析与类型判定
孙晓明
任超
刘冬桥
何满潮
杨金坤
李志虎
朱嘉杰
袁俊超
齐振敏
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
已选择
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