节理岩体巷道围岩损伤演化的时空效应与破坏研究
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更新于2024-09-06
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本文主要探讨了节理岩体中巷道围岩的损伤演化和时效破坏问题,通过对岩石长期强度特性深入理解,研究者关注了岩石的强度、弹性模量等物理力学性质如何随时间和环境影响而劣化,以及内部微观损伤的累积过程。作者引入了岩体细观表征单元体的强度退化模型,利用RFPA(有限元法)数值分析技术,模拟了节理分布对巷道围岩行为的关键影响。
在有节理存在的岩体中,巷道开挖后,围岩的应力分布规律显著变化。当节理是水平的,巷道的破坏主要表现为两侧边墙的片帮破裂。然而,随着节理面倾角的改变,巷道围岩的时效损伤破坏模式也随之变化,巷道破坏区域会随着节理倾角增大而旋转。特别是当节理方向垂直时,巷道的拱顶和拱底部分承受了更大的压力,这会导致严重的冒顶和底鼓问题。
与此同时,巷道周围的围岩位移也会受到显著影响。研究发现,随着节理倾角的增加,巷道的位移最初会呈现上升的趋势,然后随着节理倾角的进一步增大,位移又会出现下降的趋势,这种先增后减的现象体现了岩体复杂动态响应的特点。
关键词:节理岩体、巷道围岩、长期强度、损伤演化、时效破坏和应力分布,表明了这项研究对于理解和预测地下工程中岩体稳定性的重要作用。本文的研究成果对于岩土工程设计、施工安全评估以及灾害预防具有重要的理论和实践意义,有助于提高地下空间开发的可持续性和安全性。
2021-04-26 上传
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