深埋硐室?guī)r爆應(yīng)力預(yù)測(cè)判據(jù)與應(yīng)用研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)一些線路長(zhǎng)、大埋深的公路或鐵路隧道相繼出現(xiàn)，同時(shí)應(yīng)礦產(chǎn)資源開發(fā)的需求，采掘作業(yè)不斷向地下進(jìn)行，許多礦山已相繼進(jìn)入深部開采。隨著開挖或開采深度的加大，這些洞庫(kù)工程所處的地質(zhì)條件就易形成高地應(yīng)力現(xiàn)象，并極易在硬脆性巖層中引發(fā)巖爆地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。
　　 巖爆孕育發(fā)生機(jī)制十分復(fù)雜，其發(fā)生地點(diǎn)具有隨機(jī)性、孕育過(guò)程具有緩慢性、發(fā)生過(guò)程具有突發(fā)性，對(duì)生產(chǎn)安全和工程可靠性的危害極大。因此，巖爆機(jī)理與預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型的研究工作對(duì)減小生命財(cái)產(chǎn)

2、損失及指導(dǎo)工程實(shí)踐具有十分重要的意義。
　　 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)巖爆機(jī)理的研究還沒形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，而且依據(jù)不同理論的巖爆判據(jù)很難形成統(tǒng)一、準(zhǔn)確、實(shí)用的預(yù)測(cè)方法，巖爆問(wèn)題研究已成為世界性的地下工程地質(zhì)災(zāi)害難題之一。本文以圍巖應(yīng)力場(chǎng)為主線，通過(guò)理論分析并結(jié)合工程實(shí)踐主要研究了以下幾方面內(nèi)容:
　　 (1)巖體強(qiáng)度破壞和彈性應(yīng)變能積累與耗散是巖爆發(fā)生的兩個(gè)必要條件，且都與圍巖二次應(yīng)力場(chǎng)具有重要聯(lián)系。巖體破壞方面，針對(duì)巖爆復(fù)雜的力學(xué)

3、作用機(jī)制，本文將格里菲斯-莫爾聯(lián)合強(qiáng)度理論作為不同應(yīng)力狀態(tài)下巖石破壞形式的判斷依據(jù)。
　　 (2)圍巖在高地應(yīng)力作用下進(jìn)入塑性，因此圍巖彈塑性應(yīng)力場(chǎng)準(zhǔn)確與否對(duì)巖爆研究至關(guān)重要。本文以塑性力學(xué)問(wèn)題求解新方法及兩類特殊邊界條件下應(yīng)力場(chǎng)研究的重要結(jié)論為理論基礎(chǔ)，采用有限元方法計(jì)算硐室圍巖應(yīng)力場(chǎng)，得到了準(zhǔn)確應(yīng)力場(chǎng)的分布及隨深度變化規(guī)律，并與基于經(jīng)典彈塑性理論的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析;
　　 (3)依據(jù)格里菲斯-莫爾聯(lián)合強(qiáng)度理論并結(jié)