深部洞室开挖卸荷分区破裂机制的动力分析

摘要：

随着地下工程开挖深度的增加,深部岩体将处于高应力和复杂的地质环境中,产生与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象.深部洞室在动力卸荷作用下,基于应变梯度理论和损伤软化模型,建立了弹塑性损伤软化动力模型,推导了含有应变梯度项的运动方程、平衡方程和边界条件,提出相应的破坏判据,采用Runge-Kutta方法和Matlab数值软件求得不同卸载时刻围岩附加位移场、应力场和开挖后围岩总位移场、应力场,得到深部洞室围岩分区破裂的动态形成过程和发展规律.由理论计算值与地质力学模型试验实测值对比分析得知,围岩的径向位移、径向应力和切向应力出现波峰和波谷交替振荡的变化规律,理论计算得到的破裂区和非破裂区的宽度和数量与试验实测值有很好的一致性,证实了该模型分析分区破裂现象的适用性,对以后深部地下工程围岩变形破坏和支护设计提供理论支持.

关键词：深部岩体分区破裂、动力卸荷、应变梯度理论、弹塑性损伤软化动力模型、振荡变化规律、地质力学模型试验

所属期刊栏目：39

分类号：TU457(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划项目资助2016YFC0401804;泰山学者工程专项经费资助;国家自然科学基金项目资助41772282;高放废物地质处置地下实验室工程前期科研项目资助YK-KY-J-2015-25

在线出版日期：2018-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：3181-3194