岩石蠕变扰动效应理论及其在深地动压工程支护中的应用

黄万朋; 孙远翔; 陈绍杰

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深部岩体工程围岩蠕变性强,受外部中量级循环冲击载荷(冲击能量等级介于10^(3)~10^(5) J)扰动影响时会发生长期大变形动力灾害。基于近年来对岩石蠕变扰动效应理论的相关研究,采用岩石动力学试验、围岩动态变形破坏理论分析并结合现场工程实践的综合研究方法,对中量级冲击载荷作用下深地岩体工程的长期大变形机制以及稳定性控制进行了系统研究。通过研究,总结分析了岩石蠕变扰动变形规律,确定了蠕变岩石对外部冲击扰动敏感的应力、应变阈值指标;根据地应力梯度与围岩强度梯度关系重新划分了深地动压工程围岩状态区域,发现了以围岩蠕变扰动敏感区动态演化发育为本质的深地围岩长期大变形失稳机制新认识;探讨了围岩应力场分布及演变规律,确定了深地动压岩体工程长期稳定性控制原理,即给扰动敏感区边界处提供足够的侧向围压,使该区域围岩的抗扰动强度梯度提高至静载集中应力水平,迫使扰动敏感区消失;基于理论分析、实验室测试以及现场动载监测等手段,提出了深地动压岩体工程围岩支护设计方法,优化了支护参数设计流程,并在多个工程实例中取得了良好的应用效果。

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来源
《岩土工程学报》 |2021年第9期|1621-1630|共10页
作者
黄万朋; 孙远翔; 陈绍杰;
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作者单位

山东科技大学能源与矿业工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类土动力学与振动地基;
关键词
深地工程; 蠕变扰动; 动力灾变; 机制分析; 支护控制;

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