深埋隧洞开挖卸荷引起的围岩开裂特征及影响因素

摘要：

通过理论分析和数值计算研究深埋地下隧洞开挖卸荷引起的围岩开裂，并分别对准静态和瞬态开挖缷荷引起的围岩开裂机制与开裂特征进行分析。采用双向受压条件下的压剪裂纹扩展模型和应力强度因子计算公式，分析了开挖面上岩体应力瞬态释放和围岩应力瞬态调整对围岩开裂过程的影响，并分别对准静态和瞬态卸荷引起的围岩开裂机制及影响因素进行探讨。研究结果表明，围岩开挖缷荷是深埋隧洞围岩发生开裂的重要原因之一，高地应力条件下围岩以剪切型断裂破坏为主；瞬态卸荷存在动态拉应力效应，开挖卸荷时间越短，引起的拉应力区及围岩开裂范围越大；围岩开裂深度及范围随着侧压力系数增加而增大，且开裂区近似成 V 型。深埋隧洞围岩开裂特征及影响因素研究，对进一步认识围岩开挖破坏的力学机制具有重要的意义。

关键词：开裂机制、瞬态卸荷、断裂判据、应力强度因子、围岩

分类号：O319.56;U451(理论力学（一般力学）)

资助基金：973计划基础研究项目No.2011CB013501；国家杰出青年基金项目No.51125037。

在线出版日期：2013-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2690-2698