不同洞形与加载方式对深部岩体分区破裂影响的模型试验研究

作     者：张强勇 张绪涛 向文 陈旭光 曹冠华 许孝滨 ZHANG Qiangyong;ZHANG Xutao;XIANG Wen;CHEN Xuguang;CAO Guanhua;XU Xiaobin

作者机构：山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 聊城大学建筑工程学院山东聊城252059 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 

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

年 卷 期：2013年第32卷第8期

页      面：1564-1571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：国家自然科学基金项目资助(41172268 51279093) 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2009CB724607) 

主　　题：岩石力学 深部岩体分区破裂 数控真三维加载 相似材料模型试验 分区破裂条件 

摘      要：随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为研究分区破裂的破坏机制和形成机制,以淮南矿区丁集煤矿高地应力深部巷道为工程背景,采用模型相似材料和数控真三维加载模型试验系统,开展圆洞、城门洞和马蹄形洞在沿洞轴向和垂直洞轴向加载条件下的洞室开挖真三维地质力学模型试验。模型试验研究表明:(1)初始最大主应力平行于洞轴方向且其量值超过1.5倍围岩单轴抗压强度是深部岩体产生分区破裂的重要条件;(2)洞室分区破裂的范围与洞形和洞室尺寸有关,洞室尺寸越大,分区破裂范围越大。模型试验结果有效揭示分区破裂的形成条件和破坏规律,为深入研究高地应力深部岩体的非线性变形特征与破坏机制奠定了坚实的试验基础。