标题:高应力条件下层状结构岩体隧道开挖诱发岩爆机理及预测研究
项目负责人:邱道宏
依托单位:[邱道宏]山东大学
基金类别:国家自然基金
主题词:岩爆;层状岩体;判据;预测;防治
摘要:岩爆预测及控制是目前深埋隧道施工中的重大技术难题,层状结构岩体为一类特殊岩体,其岩爆特性有别于完整岩体,而层状结构面的产状及其与洞轴线、最大主应力方向的组合关系对岩爆发生与否和发生的烈度有着重要的影响。本项目以层状结构岩体岩爆特性现场调研为基础,应用试验研究、数值计算和理论分析的手段,系统研究高应力条件下层状结构岩体隧洞开挖诱发岩爆机理及预测和防治措施。通过单、三轴岩石力学试验及强卸荷三轴力学试验,探索层状结构岩体的脆性及岩爆倾向性、揭示岩体破裂时裂纹的萌生、扩展和贯通的特性,研究其变形特性、破坏机理及能量积累、耗散与释放规律。通过模型试验,再现层状结构岩体岩爆破坏现象及其衍生、发展和形成的全过程;然后通过严谨的数学力学分析,建立层状结构岩体非线性强度准则,提出岩爆的数值模拟方法。最后建立层状结构岩体的强度应力比和能量修正判据,并基于非线性理论建立岩爆预测方法,提出岩爆防治措施。
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