变埋深下软弱破碎隧道围岩渐进性破坏试验与数值模拟 被引量：84

1

作者 朱合华 黄锋 徐前卫 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1113-1122,共10页

以一定范围内埋深(25～60m)的3车道公路隧道软弱破碎围岩(公路隧道IV级)为研究对象,研制相似模型材料和配套试验设备,再现开挖后围岩的渐进性破坏全过程,分析不同埋深下围岩的应力场特征。通过模型材料室内试验获取岩体相关计算参数,引... 以一定范围内埋深(25～60m)的3车道公路隧道软弱破碎围岩(公路隧道IV级)为研究对象,研制相似模型材料和配套试验设备,再现开挖后围岩的渐进性破坏全过程,分析不同埋深下围岩的应力场特征。通过模型材料室内试验获取岩体相关计算参数,引入弹塑性损伤本构模型对试验工况进行有限元数值模拟,计算结果与模型试验吻合较好。综合模型试验和数值模拟结果,可以得出以下结论:(1)围岩破坏区是隧道塌落荷载的来源,主要集中在拱顶上方区域,在两侧边墙下方和拱底也有局部存在;(2)隧道埋深对围岩破坏区域大小有重要影响,随着埋深的增大,围岩破坏区域呈渐进扩大趋势;(3)围岩内的周向应力在隧道开挖后先升高而后逐渐降低,其最大值所在位置即对应压力拱位置,且该位置随着破坏区域的扩大而不断向围岩内部移动,形成动态压力拱现象;(4)通过对围岩内部周向应力最大值的测试来获取隧道压力拱范围,并进而确定围岩塌落荷载大小,这在理论上是可行的。 展开更多

关键词 隧道工程 围岩 渐进性破坏 模型试验 数值模拟 开挖损伤区

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深部岩体开挖方式对损伤区影响的试验研究 被引量：37

2

作者 严鹏 卢文波 +2 位作者 陈明 单治钢 陈祥荣 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1097-1106,共10页

深埋隧洞开挖过程中,钻爆法和TBM开挖所对应的不同围岩应力调整路径对开挖损伤区的形成有重要影响,但这一影响尚未引起足够的重视。依托锦屏二级水电站深埋隧洞群的开挖,通过损伤区原位检测试验对比分析2种不同开挖方式下围岩损伤区的... 深埋隧洞开挖过程中,钻爆法和TBM开挖所对应的不同围岩应力调整路径对开挖损伤区的形成有重要影响,但这一影响尚未引起足够的重视。依托锦屏二级水电站深埋隧洞群的开挖,通过损伤区原位检测试验对比分析2种不同开挖方式下围岩损伤区的特性及形成原因;作为现场试验的补充,在考虑锦屏大理岩基本力学特性和应力瞬态调整效应的基础上,采用数值方法比较应力瞬态和准静态调整所分别形成的开挖损伤区大小。试验结果表明,锦屏二级引水隧洞钻爆开挖的洞段,内损伤区(即严重损伤区)深度可以占到总损伤区深度的50%以上,岩体基本失去承载力。另外,此区域在断面上的分布特性受到开挖二次应力场的影响,表明伴随爆破过程发生的地应力瞬态卸载效应是内损伤区形成的直接原因之一;而TBM开挖洞段,内损伤区深度约占总损伤区深度的30%,该区域的形成可能更多地受到锦屏大理岩强度时间效应的影响,是表面应力松弛破坏逐渐发展的结果;考虑锦屏大理岩脆-延-塑性转换特性和应力瞬态调整效应后,可以利用数值计算方法较为客观地估计不同开挖应力路径下围岩开挖损伤区的范围。研究结论对深埋隧洞开挖方式选择及支护策略制定具有借鉴意义。 展开更多

关键词 隧道工程 应力路径 钻爆开挖 TBM开挖 损伤区 瞬态调整

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基于围岩松动圈现场测试的深部软岩巷道支护技术优化 被引量：30

3

作者 万串串 李夕兵 马春德 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期12-16,共5页

采用围岩松动圈支护理论,在支护设计前,用BA-Ⅱ型围岩松动圈测试仪对马路坪矿640中段运输大巷新开挖的20 m巷道进行了围岩松动圈测试,并用数值模拟的方法对测试结果进行了验证。对目前使用的支护形式进行了优化设计,并在640中段运输大... 采用围岩松动圈支护理论,在支护设计前,用BA-Ⅱ型围岩松动圈测试仪对马路坪矿640中段运输大巷新开挖的20 m巷道进行了围岩松动圈测试,并用数值模拟的方法对测试结果进行了验证。对目前使用的支护形式进行了优化设计,并在640中段运输大巷进行了工业性试验,试验结果表明,改进的支护形式是最优的,为马路坪矿深部开拓工程的支护设计提供了技术参考。 展开更多

关键词 松动圈 现场测试 软岩巷道 支护技术

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岩石高边坡爆破开挖损伤区岩体力学参数弱化规律研究 被引量：25

4

作者 杨建华 代金豪 +2 位作者 姚池 蒋水华 姜清辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期968-975,共8页

岩石边坡爆破开挖引起的岩体力学性能劣化对边坡稳定具有不利的影响,Hoek-Brown(H-B)准则是快速估算损伤岩体力学参数的有效途径之一。针对白鹤滩水电站左岸834~750 m高程拱肩槽边坡爆破开挖,通过分析爆破后边坡岩体的声波速度,定量确定... 岩石边坡爆破开挖引起的岩体力学性能劣化对边坡稳定具有不利的影响,Hoek-Brown(H-B)准则是快速估算损伤岩体力学参数的有效途径之一。针对白鹤滩水电站左岸834~750 m高程拱肩槽边坡爆破开挖,通过分析爆破后边坡岩体的声波速度,定量确定了H-B准则中扰动因子D的取值及其随深度的变化规律,在此基础上研究了损伤区内岩体力学参数的弱化规律。研究结果表明:随着岩体深度的增加,扰动因子D线性降低,损伤区内岩体变形模量线性增大,岩体单轴抗压强度、单轴抗拉强度、内摩擦角和黏聚力非线性增大;爆破开挖扰动下岩体单轴抗压强度弱化最为严重,内摩擦角弱化程度最小。研究成果可为边坡稳定性分析与支护设计的岩体力学参数取值提供参考。 展开更多

关键词 岩石边坡 爆破 开挖损伤区 HOEK-BROWN准则

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Mine-by试验洞开挖过程中围岩应力路径与破坏模式分析 被引量：21

5

作者 李建贺 盛谦 +3 位作者 朱泽奇 冷先伦 牛利敏 刘世伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期821-830,共10页

地下洞室开挖过程中,围岩经历了复杂的应力路径,正确刻画围岩的应力路径及其影响是岩石地下工程中亟待解决的关键科学问题。基于起裂判据(CIC)、扰动应力比(n=σ_3/σ_1)和Lode参数等力学表征指标,采用FLAC^(3D)对Mine-by试验洞掌子面... 地下洞室开挖过程中,围岩经历了复杂的应力路径,正确刻画围岩的应力路径及其影响是岩石地下工程中亟待解决的关键科学问题。基于起裂判据(CIC)、扰动应力比(n=σ_3/σ_1)和Lode参数等力学表征指标,采用FLAC^(3D)对Mine-by试验洞掌子面掘进过程中围岩的复杂应力路径和破坏模式进行探讨。研究表明:围岩应力场的扰动主要集中在掌子面前后一倍洞径范围内,围岩损伤受掌子面附近高度集中的偏应力和应力主轴旋转支配;随掌子面掘进,围岩顶部和底部偏应力集中程度加大,应力比n逐渐降低,逐步形成V型剥落,而隧洞边墙部位逐渐卸荷,损伤破裂转变为拉应力控制;原位岩体的应力路径涉及应力主轴旋转效应,远比实验室的单调加载路径复杂,Mine-by试验洞开挖过程中,在掌子面的顶部和底部,围岩大主应力方向几乎没有转动,而中主应力和小主应力旋转一定角度(35.2°)后回到初始方向,由于中主应力超过了岩体起裂强度(CIC>1),其方向的旋转加剧了围岩的损伤程度。相关认识和结论具有一定的理论和工程意义。 展开更多

关键词 岩石力学 地下洞室 开挖损伤区 表征参数 应力路径 应力旋转 破坏模式

原文传递

龙滩水电站地下厂房开挖爆破损伤范围评价 被引量：17

6

作者 张文煊 卢文波 《工程爆破》 2008年第2期1-7,共7页

无论采取何种爆破技术,爆破对开挖轮廓线以外的保留岩体仍然存在不同程度的损伤,确定这一损伤范围具有十分重大的工程意义。本文分析比较了实际工程中应用较广的几种爆破损伤确定方法,指出了质点峰值振动速度方法确定岩石爆破损伤的优越... 无论采取何种爆破技术,爆破对开挖轮廓线以外的保留岩体仍然存在不同程度的损伤,确定这一损伤范围具有十分重大的工程意义。本文分析比较了实际工程中应用较广的几种爆破损伤确定方法,指出了质点峰值振动速度方法确定岩石爆破损伤的优越性;导出了基于质点峰值振动速度的岩石爆破中岩体损伤范围的计算式,并利用该方法得到了龙滩地下厂房开挖过程爆破对边墙保留岩的损伤范围。计算结果证明实际工程所采用的保护层厚度和钻爆参数的合理性,这也从侧面证明了本文所采用的方法的有效性。 展开更多

关键词 龙滩水电站 开挖爆破 质点峰值振动速度 损伤范围

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炭质板岩隧道大变形段“围压拱”支护方案 被引量：16

7

作者 李玉平 田世雄 +2 位作者 胡玉琨 边磊 连鹏 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第S01期137-146,共10页

针对大草山隧道穿越二叠系炭质板岩、断层破碎带等软质岩,可能产生软岩大变形,并存在高地应力-极高地应力的特殊地质特征,将大变形段落衬砌结构分为三级进行特殊设计,提出了"放抗结合,长锚围压,固结成拱,强支跟进"的设计理念... 针对大草山隧道穿越二叠系炭质板岩、断层破碎带等软质岩,可能产生软岩大变形,并存在高地应力-极高地应力的特殊地质特征,将大变形段落衬砌结构分为三级进行特殊设计,提出了"放抗结合,长锚围压,固结成拱,强支跟进"的设计理念及"变松动圈为承载拱"的"围压拱"支护体系,并对针对性预案设计进行探讨。通过模拟计算,采用预应力钢束(锚杆)加固围岩松动圈为承载拱后,可有效控制围岩及结构变形。隧道软岩大变形采用"围压拱"支护方案,将"大变形"问题转化为"一般变形"问题,研究方法和结论为软岩大变形隧道衬砌结构设计提供一定的理论支撑,对更加科学合理的确定软岩隧道衬砌结构参数具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 公路隧道 软岩大变形 高应力 围压拱 松动圈

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深部硬岩截割特性与机械化破岩试验研究 被引量：15

8

作者 王少锋 李夕兵 +3 位作者 宫凤强 姚金蕊 杜绍伦 何忠国 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2772-2782,共11页

为了研究深部采矿应力条件对硬岩矿体可截割性和采矿效率的影响,针对深部采矿过程中独头掘进掌子面、采场半岛或全岛型矿柱以及矿岩松动区内的应力环境,通过真三轴实验平台在方块花岗岩样上分别构建双轴、单轴、较低甚至无受限应力条件... 为了研究深部采矿应力条件对硬岩矿体可截割性和采矿效率的影响,针对深部采矿过程中独头掘进掌子面、采场半岛或全岛型矿柱以及矿岩松动区内的应力环境,通过真三轴实验平台在方块花岗岩样上分别构建双轴、单轴、较低甚至无受限应力条件,开展镐型截齿破岩试验;采用悬臂式掘进机、挖掘机载铣挖头、挖掘机载高频冲击头和铲运机载高频冲击头4种机械破岩设备对松动区矿体进行破岩实验。实验结果表明:硬岩在较低的单轴受限应力下需要的破岩峰值载荷和截割功最低,具有最优的可截割性;通过开挖深部诱导工程,增加矿体的临空面数量,将双轴受限应力改变为单轴受限应力,同时伴随矿岩松动区的形成,受限应力大幅降低,可有效提高硬岩矿体的机械化破碎适用性;在试验采场,通过高清钻孔电视监测诱导工程围岩的松动区分布情况,测得半岛型矿柱的松动区厚度范围为1.84~2.54 m,松动区呈“U”形分布;基于多截齿旋转切割破岩的悬臂式掘进机采矿平均工效为107.7 t/h,采矿过程连续性强,具有最高的采矿效率和较强的机械稳定性。 展开更多

关键词 高地应力 可截割性 松动区 机械化破岩 旋转切割 高频冲击

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考虑围岩性质劣化的深埋软弱隧道破坏机理数值模拟研究 被引量：13

9

作者 李英杰 张顶立 +1 位作者 刘保国 房倩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期156-166,共11页

介绍劣化损伤本构模型在FLAC3D中的二次开发流程以及本构模型中软弱围岩力学参数的选取原则。然后利用FLAC3D劣化损伤本构模型对高速铁路客运专线双线深埋隧道(Ⅳ、Ⅴ级别围岩)损伤破坏机理进行数值模拟研究,分析围岩应力场特征从而确... 介绍劣化损伤本构模型在FLAC3D中的二次开发流程以及本构模型中软弱围岩力学参数的选取原则。然后利用FLAC3D劣化损伤本构模型对高速铁路客运专线双线深埋隧道(Ⅳ、Ⅴ级别围岩)损伤破坏机理进行数值模拟研究,分析围岩应力场特征从而确定压力拱边界,在此基础上说明深埋隧道围岩受力分区特点;接着对埋深、侧压力系数、围岩级别对受力分区的影响进行数值模拟研究。研究结果表明:FLAC3D劣化损伤模型可以描述深埋隧道开挖损伤区域的损伤程度,揭示深埋隧道破坏机理即深埋洞室围岩稳定性丧失的区域集中在沿最小主应力方向的"楔形"区内;深埋隧道开挖后受力分区:由隧道洞壁往外依次为劣化损伤严重区-压力拱拱体-原岩应力区;埋深、侧压力系数、围岩级别对隧道围岩受力分区范围有很大的影响。 展开更多

关键词 开挖损伤区 FLAC3D劣化损伤本构模型 深埋隧道 数值模拟 破坏机理 压力拱

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高应力区大尺度隧洞开挖损伤区范围预测研究 被引量：10

10

作者 周栋 赵志宏 赵佳鹏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期67-72,共6页

通过理论公式和数值模拟方法进行了高应力区大尺度隧洞开挖损伤区范围预测研究。当圆形隧洞开挖后,根据工程经验得到的破坏准则,结合隧洞周围的应力经典求解结果,可以推导出损伤区范围的理论公式,并且水平方向与竖直方向的范围能够直接... 通过理论公式和数值模拟方法进行了高应力区大尺度隧洞开挖损伤区范围预测研究。当圆形隧洞开挖后,根据工程经验得到的破坏准则,结合隧洞周围的应力经典求解结果,可以推导出损伤区范围的理论公式,并且水平方向与竖直方向的范围能够直接得到,可以作为估测开挖损失区的实用方法。当把破坏准则与有限元方法结合,能够得到更为精确的损伤区分布,改变隧洞的形状与尺寸,得到主要结论如下:当初始水平应力小于竖直应力时,圆形隧洞的直径增大后,水平方向的开挖损伤区范围比竖直方向更大;隧道形状对开挖损伤区分布范围和特性有着显著影响,在相同地应力和围岩条件下,开挖相同面积的圆形和矩形隧洞,圆形隧洞的损伤区范围比矩形隧洞更小;3当矩形隧洞的宽高比增大后,开挖区附近出现拉应力,水平方向的损伤区范围最大。 展开更多

关键词 深部隧洞 高地应力 大尺度 开挖损伤区

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基于微震监测的高速铁路大跨度过渡段隧道开挖损伤区分布特性及演化规律 被引量：8

11

作者 李奥 张顶立 +4 位作者 房倩 孙振宇 曹利强 刘道平 闫文发 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期53-62,共10页

基于微震监测技术具有识别岩体损伤位置、程度和大小以及破坏进程的优势,以新建京张高速铁路八达岭长城站大跨度过渡段隧道为研究对象,在隧道地表与洞周布设微震测点,实现立体式、全方位的微震事件监测。根据监测结果,分析围岩损伤区分... 基于微震监测技术具有识别岩体损伤位置、程度和大小以及破坏进程的优势,以新建京张高速铁路八达岭长城站大跨度过渡段隧道为研究对象,在隧道地表与洞周布设微震测点,实现立体式、全方位的微震事件监测。根据监测结果,分析围岩损伤区分布特性及演化规律。结果表明:根据微震事件分布密度,可将微震事件分为高密度区、中密度区和低密度区;微震事件累计分布频率为60%的边界可作为高密度区与中密度区的交界,累计分布频率为80%的边界可作为中密度区与低密度区的交界;微震事件高密度区对应为围岩高损伤区,围岩高损伤区受围岩级别和隧道跨度的双重影响,给出基于这2个参数的隧道不同位置处围岩高损伤区深度预测公式;围岩损伤程度采用微震事件的平均矩震级参数标度;围岩损伤区深度与围岩变形之间存在较强的正相关性及阶段性。基于围岩高损伤区深度,进行预应力锚索(杆)设计,结合围岩变形结果,验证了锚索(杆)设计参数的安全性。 展开更多

关键词 高速铁路 大跨度隧道 开挖损伤区 微震监测 损伤程度

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脆性岩体开挖损伤区范围与影响因素研究 被引量：8

12

作者 李建贺 盛谦 +3 位作者 朱泽奇 刘世伟 程红战 周兴涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期190-197,共8页

在脆性岩体地下工程开挖损伤区中,由应力导致的围岩损伤破裂占据主要地位。基于地下洞室开挖破坏数据库,修正了Kaiser等人提出的预测硬岩损伤区深度的经验公式,通过考虑原位应力比的影响,修正后的经验公式在拟合优度和预测准确性方面均... 在脆性岩体地下工程开挖损伤区中,由应力导致的围岩损伤破裂占据主要地位。基于地下洞室开挖破坏数据库,修正了Kaiser等人提出的预测硬岩损伤区深度的经验公式,通过考虑原位应力比的影响,修正后的经验公式在拟合优度和预测准确性方面均有了一定程度的改善。为进一步研究开挖损伤区的范围及影响因素,提出了起裂判据CIC作为损伤区的力学表征指标,经对比验证,采用CIC判别的损伤区深度与经验公式预测值及现场实测值较为吻合,表明CIC作为损伤区表征指标具有较好的可行性;在CIC基础上,分析了洞室形状、方位对围岩诱发应力和损伤区范围的影响,研究表明,在高地应力场条件下,"谐洞"并不是最合理的洞形,而通过在小主应力方向上设置小曲率半径,可将高压缩应力限制在局部范围内,从而避免洞室围岩大范围的损伤破裂。相关认识和结论具有一定理论和工程意义。 展开更多

关键词 地下洞室 开挖损伤区(EDZ) 经验公式 起裂判据(CIC) 洞室形状 曲率半径

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地下洞室群开挖卸荷过程微震活动特征研究 被引量：7

13

作者 沙椿 李彪 +3 位作者 徐奴文 戴峰 何刚 雷英成 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第11期102-107,共6页

猴子岩水电站地下厂房开挖跨度大,其上覆岩体构造和受力条件复杂,开挖卸荷过程围岩稳定一直都是贯穿工程始终的重点和难点问题。目前常规监测手段难以对地下厂房围岩内部可能存在的微破裂进行有效监测和揭示,为实时分析开挖过程地下洞... 猴子岩水电站地下厂房开挖跨度大,其上覆岩体构造和受力条件复杂,开挖卸荷过程围岩稳定一直都是贯穿工程始终的重点和难点问题。目前常规监测手段难以对地下厂房围岩内部可能存在的微破裂进行有效监测和揭示,为实时分析开挖过程地下洞室群围岩变形和稳定性,2013年4月在猴子岩水电站地下厂房安装了高精度微震监测系统,实现了开挖卸荷过程地下工程深部围岩微破裂实时定位和分析。监测结果表明:微震活动性时空演化规律可以很好地揭示地下厂房岩体内部微破裂萌生、发育、扩展、相互作用和贯通直至宏观变形机制;同时,微震监测可以随厂房开挖工况动态识别和圈定围岩微破裂集中区域及其潜在变形失稳风险区域。最后,借助物探检测声波测试成果,建立微震活动性与岩体质量之间的联系。研究结果可供猴子岩水电站地下厂房下阶段开挖与支护参考和借鉴,也为类似深埋地下工程围岩稳定性预测和评价开辟了一条新的思路。 展开更多

关键词 微震监测 地下洞室群 开挖卸荷 损伤区 波速

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灰岩隧道开挖损伤区特征研究:以桐梓隧道为例

14

作者 柏明武 陈世万 +3 位作者 左双英 魏元龙 田娇 田云雷 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第5期71-83,共13页

【目的】隧道损伤区范围及其损伤特征的精确表征对隧道工程岩体质量评价和围岩支护优化十分重要。【方法】以贵州桐梓隧道为研究对象,通过围岩钻孔岩芯精细编录、钻孔波速测试和钻孔电视摄影,获得围岩内开挖诱发裂隙分布及岩体波速劣化... 【目的】隧道损伤区范围及其损伤特征的精确表征对隧道工程岩体质量评价和围岩支护优化十分重要。【方法】以贵州桐梓隧道为研究对象,通过围岩钻孔岩芯精细编录、钻孔波速测试和钻孔电视摄影,获得围岩内开挖诱发裂隙分布及岩体波速劣化特征;并对不同钻进深度的岩芯开展核磁共振测试,认识损伤区岩芯细微观结构改变特征。【结果】结果显示,岩芯获得率在1.25倍洞径范围内降低,新生裂隙在1.25倍洞径范围内出现,岩体波速在0.4~0.6倍等效洞径范围内降低明显;孔隙率在0~3 m内急剧下降,该范围内大孔孔隙增大明显。【结论】对比多种理论强度计算的开挖损伤区范围结果发现,Hoek-Brown准则、统一强度理论和数值模拟计算获得的损伤区范围与实测结果一致,适用于灰岩体损伤强度理论计算。损伤范围判定的经验公式,获得了判定损伤区的指标,对定量判定灰岩隧道开挖损伤范围具有重要意义。 展开更多

关键词 隧道 开挖损伤区 灰岩 新生裂隙 波速 影响因素

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海底隧道钻爆开挖振动场特征研究 被引量：6

15

作者 刘永胜 彭建国 +2 位作者 王梦恕 张进华 傅立新 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期341-345,共5页

以厦门市东通道翔安海底隧道为研究对象,基于现场爆破振动实测结果,结合ANSYS/LS-DYNA软件的三维数值模拟分析,研究了海底隧道钻爆开挖掌子面前后及拱顶岩石质点振动场规律。全面测试了海底隧道钻爆开挖过程中振动场特征和隧道径向和轴... 以厦门市东通道翔安海底隧道为研究对象,基于现场爆破振动实测结果,结合ANSYS/LS-DYNA软件的三维数值模拟分析,研究了海底隧道钻爆开挖掌子面前后及拱顶岩石质点振动场规律。全面测试了海底隧道钻爆开挖过程中振动场特征和隧道径向和轴向爆破振动速度的衰减规律。结果表明:隧道钻爆开挖形成的振动场具有拱顶最强、掌子面后方次之、掌子面前方最弱的典型条形药包的振动场规律。Ⅱ级围岩爆破每循环进尺2m^4m时,爆破损伤范围为0.5~1.5m,Ⅴ级围岩每循环进尺1.5~3m时,爆破损伤范围为1~2m。建议Ⅱ级围岩隧道每循环进尺3m^4m,Ⅴ级围岩隧道每循环进尺1.5~2.0m。 展开更多

关键词 海底隧道 钻爆法 振动场 损伤范围

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深井煤矿TBM掘进巷道围岩损伤区震波CT监测 被引量：5

16

作者 唐彬 王传兵 +3 位作者 侯俊领 宋海清 黎明镜 林键 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第6期21-26,共6页

以张集煤矿TBM开挖1413A高抽巷为研究对象,通过平行于高抽巷的轨道顺槽,向高抽巷施工监测钻孔,利用震波CT监测技术,对TBM掘进过程中围岩的开挖损伤区进行原位测试。基于对一系列不同时段波速场数据的综合分析,给出岩体的结构特性,得到... 以张集煤矿TBM开挖1413A高抽巷为研究对象,通过平行于高抽巷的轨道顺槽,向高抽巷施工监测钻孔,利用震波CT监测技术,对TBM掘进过程中围岩的开挖损伤区进行原位测试。基于对一系列不同时段波速场数据的综合分析,给出岩体的结构特性,得到巷道开挖全过程中围岩损伤区的产生和发展的演化过程,分析该施工条件下的开挖损伤区范围、裂隙演化与TBM施工的关系,并探讨开挖损伤区的形成和演化机制。研究成果为现场支护设计、支护时机、围岩变形特性和地质资料分析提供直接依据。 展开更多

关键词 TBM 损伤区 震波CT 岩巷掘进

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山东黄金归来庄金矿露天采场深凹边坡局部破坏的治理 被引量：5

17

作者 尤春安 杜文 《有色金属工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期91-95,共5页

介绍山东黄金归来庄矿业有限公司露天采场矿坑东帮1号矿体滑坡治理情况。结合露天采场地质条件用传统的地质结构面分析方法分析滑坡原因,引入开挖损伤区的概念,结合1号矿体成因定性分析边坡岩体松动破坏机理,提出主被动加固方式相结合... 介绍山东黄金归来庄矿业有限公司露天采场矿坑东帮1号矿体滑坡治理情况。结合露天采场地质条件用传统的地质结构面分析方法分析滑坡原因,引入开挖损伤区的概念,结合1号矿体成因定性分析边坡岩体松动破坏机理,提出主被动加固方式相结合的方法。通过计算主动土压力和假定横梁为集中力作用下两端自由的弹性地基梁,得到预应力锚索框架支护参数,按照工程类比法确定微型桩布置方式。实践证明,加固确保了滑坡体上方运输道路的正常使用,同时又为露天矿山向深部开采提供保障。 展开更多

关键词 露天开采 滑坡治理 开挖损伤区 弹性地基梁 预应力锚索 微型桩

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白鹤滩水电站左岸主厂房洞室稳定性及主要变形破坏模式分析研究 被引量：5

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作者 董源 裴向军 张引 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第10期96-104,135,共10页

白鹤滩水电站左岸主厂房规模庞大、结构形式及地质条件复杂、构造应力水平高。洞室开挖使受到高地应力脆性玄武岩在顶拱、拱脚处产生片帮破坏、主厂房岩壁梁围岩大变形、软弱层间错动带C2导致块体失稳等岩体稳定性问题。针对主厂房片帮... 白鹤滩水电站左岸主厂房规模庞大、结构形式及地质条件复杂、构造应力水平高。洞室开挖使受到高地应力脆性玄武岩在顶拱、拱脚处产生片帮破坏、主厂房岩壁梁围岩大变形、软弱层间错动带C2导致块体失稳等岩体稳定性问题。针对主厂房片帮破坏现象,采用岩石力学试验、声发射试验,与现场地质勘查结果对比,总结出主厂房片帮发生的一般性规律;针对主厂房岩壁梁围岩大变形现象,采用现场监测与Midas数值模拟(Hoek-Brown破坏准则)相结合方的法进行对比分析,总结出主厂房岩壁梁围岩变形量与岩体质量的好坏、断裂构造的发育程度有很大的关系;针对洞室开挖导致边墙块体失稳破坏问题,采用机制分析结合现场调查,得出上、下游边墙处形成的浅层块体的破坏规律。 展开更多

关键词 洞室开挖 脆性玄武岩 片帮破坏 层间错动带 块体稳定性

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高地应力硬脆性围岩开挖损伤区时效性扩展案例分析——特征与机制 被引量：5

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作者 杨艳霜 周辉 +2 位作者 梅松华 张占荣 李金兰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1357-1365,共9页

硬脆性围岩在开挖完成后,其强度在高应力的影响下具有明显的时间效应,这导致围岩开挖损伤区的发展也呈现出与时间相关的特征。在岩石强度时效性演化模型的基础上,以锦屏二级水电站试验洞钻孔摄像、声波、变形监测等开挖损伤区实测结果... 硬脆性围岩在开挖完成后,其强度在高应力的影响下具有明显的时间效应,这导致围岩开挖损伤区的发展也呈现出与时间相关的特征。在岩石强度时效性演化模型的基础上,以锦屏二级水电站试验洞钻孔摄像、声波、变形监测等开挖损伤区实测结果为目标函数,采用正交设计方法、最小二乘支持向量机模型、粒子群优化算法等方法,建立了考虑时间效应的LSSVM-PSO智能反演分析方法,并以锦屏二级水电站试验洞为例,研究了开挖完成后的25 d里,围岩强度在高地应力条件下的时效性演化特征,进而获得这一时段内开挖损伤区扩展过程。研究结果表明:(1)高应力地区,隧洞开挖后,围岩损伤区的主要扩展方向受地应力控制,且最大扩展方向为最小主应力方向,且破坏区(破坏接近度FAI≥2)也集中于该方向;(2)开挖损伤区面积随时间近似呈S形曲线变化,表明开挖损伤区初始发展较为缓慢,随着时间推移呈现线性增加的趋势,最后又逐渐趋于稳定;(3)开挖后第3~10 d为开挖损伤区快速增长阶段。该研究成果对高应力地区硬脆性围岩开挖损伤区时效性演化研究具有指导意义。 展开更多

关键词 开挖损伤区 破坏接近度 时间效应 智能反演

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岩石孔洞试件变形破坏的电测法实验 被引量：5

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作者 李英杰 潘一山 张顶立 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期78-82,共5页

剪切裂纹(breakout or spalling)是硬岩地下洞室开挖损伤区的主要破裂形式,对实际岩体工程的稳定性起到了控制作用.选取了粉砂岩圆孔试件进行了双向不等压加载,采用贴应变片的电测法作为监测手段,对剪切裂纹形成演化规律及进一步诱发的... 剪切裂纹(breakout or spalling)是硬岩地下洞室开挖损伤区的主要破裂形式,对实际岩体工程的稳定性起到了控制作用.选取了粉砂岩圆孔试件进行了双向不等压加载,采用贴应变片的电测法作为监测手段,对剪切裂纹形成演化规律及进一步诱发的破坏形式进行了实验研究.得到了试件表面观测点应力演化规律,在此基础上分析了不等压条件下剪切裂纹的发生机理:不等压下脆性硬岩洞壁不容易破坏,但当加载到一定水平时,破坏很突然,并迅速诱发了"V"形区;孔壁附近发生的是剪切破坏,孔壁深处发生的是拉剪复合型的破坏. 展开更多

关键词 脆性硬岩 电测法 开挖损伤区 破坏机理

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