原文传递
临近断层隧道围岩失稳破坏机制试验研究
| 论文题名： | 临近断层隧道围岩失稳破坏机制试验研究 |
| 关键词： | 围岩稳定性;应变分析;声发射;数值模拟;隧道围岩;破坏机制 |
| 摘要： | 大量的工程实践表明，断层对地下洞室围岩稳定性的影响有着决定性作用，故此开展断层对围岩稳定影响的破坏机理模型试验是非常有意义的。 本论文结合中国地震局构造物理开放实验室基金“深部硬岩中受构造影响巷道围岩失稳破裂过程的研究”课题，以含45度角断层的真实砂岩所构成的隧道围岩为研究目标，采用物理模型试验以及数值模拟等方法，对含断层隧道围岩在外力作用下渐进破坏机理进行了深入的研究，其中研究内容及结论如下： （1）通过单轴抗压试验，获得本实验所用砂岩的物理力学参数。 （2）通过试验，发现400×400×50mm砂岩试样在等1：3的等比例位移控制加载条件下，在压力机压力范围内很难达到破坏。故调整加载方式为横向荷载控制下，竖向位移加载控制方式。 （3）当隧道没有支护的情况下，围岩破坏形式为脆性破坏。主要沿断层发生错动。当隧道有支护的条件下，围岩破坏形式明显的应变软化阶段。且在位于拱顶位置，其破坏裂纹较为发育。并通过对试样表面所布设的92个应变片数据进行详细的分析后，发现随着时间的推移，围岩的应力场发生着变化，并且断层对应变场有一定影响。对围岩的声发射进行分析，发现此围岩声发射类型为Mogi-I型。提出应变敏感系数概念，对围岩竖向应变进行分析。 （4）利用有限元RFPA-2D软件模拟了隧道围岩渐进破坏过程，通过其应力场及声发射综合对比分析得到一些规律，围岩破坏形式随着断层距隧道轮廓线的距离不同而不同，断层距隧道轮廓线在一定范围内时，断层与隧道轮廓线之间形成应力集中区，并且隧道的变形会向断层方向发展。 |
| 作者： | 吕海英 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄明利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
