主应力对洞室围岩失稳破坏行为的影响研究

作     者：梁正召 龚斌 吴宪锴 张永彬 唐春安 

作者机构：大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心辽宁大连116024 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2015年第34卷第S1期

页      面：3176-3187页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重大基础研究发展计划(973)项目(2014CB047100) 国家自然科学基金资助项目(51274053) 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室开放基金项目(2011DA105287–FW201403) 

主　　题：岩石力学 围岩稳定 中间主应力 分区破裂化 

摘      要：针对复杂应力环境三向应力状态下地下洞室围岩破坏条件和破裂机制,采用统计损伤理论和数值模拟方法,建立三维非均匀性地质模型,考虑应力的三维效应,引入强度折减法,一方面在保持模型边界条件的同时实现洞室围岩的逐步破坏,另一方面以此定量评价不同应力场中洞室安全稳定状况,探讨不同侧压力系数和轴向应力条件下洞室围岩破坏模式,探究中间主应力对洞室稳定性的影响以及深部岩体分区破裂化现象产生条件和破裂规律等。结果表明,侧压力系数影响洞室围岩初始破裂形成部位和发展趋势;不同的轴向应力使得洞室围岩破裂区域和范围显著不同,在不同的侧压力系数条件下,轴向应力影响洞室稳定的规律存在差异;不同方向中间主应力对洞室围岩安全稳定状况的影响是不同的;当洞室轴线方向与最大水平应力方向平行时,较大的轴向应力会使洞室围岩产生分区破裂化现象,围岩破坏的区域也是拉应变集中的区域等。这些结果对进一步揭示地下洞室围岩非线性变形破坏行为,评价岩土工程安全稳定性,采取合理的支护措施等均具有重要意义。