深埋圆形洞室开挖卸荷围岩变形数值模拟研究

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:yanjiajian7758
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我国社会经济的高速发展,使得资源短缺与环境恶化严重,因此地下空间被广泛地开发利用,其中地下洞室的规模和埋深也在不断增大。然而在深埋岩体开挖过程中,围岩损伤变形及岩爆的发生等严重影响工程的顺利进行,为了解决这些难题,岩体开挖卸荷效应成为研究重点,尤其是钻爆开挖中地应力瞬态卸荷过程对围岩造成的损伤变形问题。本文以圆形洞室为例,针对地下深埋岩体的开挖卸荷效应,基于弾性动力学理论,通过有限差分软件建立圆形洞室开挖地应力瞬态卸荷模型,研究瞬态卸荷过程对围岩产生的动态扰动效应,确定围岩损伤范围。对比分析不同条件产生的影响,以此提出减小围岩损伤、预防岩爆发生的措施。本文进行了如下几个方面的工作:(1)在圆形洞室开挖卸荷力学模型的理论基础上,运用FLAC3D软件,结合应力释放法,编写洞室开挖地应力瞬态卸荷的程序,建立模型,进行模拟分析研究。(2)验证模拟程序的正确性,并且在给定的条件下进行围岩动态效应的分析,主要包括围岩应力、位移与速度随时间的变化情况。同时采用Griffith强度准则,作为围岩损伤变形的破坏准则,以此确定围岩的损伤范围。(3)改变地应力瞬态卸荷过程中的影响条件,对比分析不同条件下围岩的动态效应,通过分析,针对不同影响条件,基于瞬态卸荷,提出减小围岩损伤、预防岩爆发生的措施。
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