›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (10): 2737-2749.doi: 10.16285/j.rsm.2015.10.001

• 基础理论与实验研究 •    下一篇

深埋硬岩隧洞围岩板裂化破坏研究的关键问题及研究进展

周 辉1,卢景景1,徐荣超2,张传庆1,孟凡震1   

  1. 1.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点试验室,湖北 武汉 430071; 2.华北水利水电大学 资源与环境学院,河南 郑州 450045
  • 收稿日期:2014-04-04 出版日期:2015-10-10 发布日期:2018-06-13
  • 作者简介:周辉,男,1972年生,博士,研究员,主要从事岩石力学试验、理论、数值分析与工程安全性分析方面的研究工作。
  • 基金资助:
    国家重点基础研究发展计划(973)项目(No. 2014CB046902);中国科学院科技创新“交叉与合作团队”(人教字[2012]119号);中国科学院知识创新工程重要方向项目(No. KZCX2-EW-QN115);国家自然科学基金项目(No. 41172288)。

Critical problems of study of slabbing failure of surrounding rock in deep hard rock tunnel and research progress

ZHOU Hui1, LU Jing-jing1, XU Rong-chao2, ZHANG Chuan-qing1, MENG Fan-zhen1   

  1. 1.State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2. School of Resources and Environment, North China University of Water Resources and Electric Power, Zhengzhou, Henan 450045, China
  • Received:2014-04-04 Online:2015-10-10 Published:2018-06-13

摘要: 规律性的板裂化破坏是深埋硬脆性岩体开挖卸荷造成的典型围岩破坏现象,给隧洞的安全施工建设带来了严峻挑战。板裂化破坏的研究主要涉及两个关键问题:板裂化破坏的形成机制及其影响因素,板裂化破坏与岩爆的关系。多年来,国内外学者通过理论分析、现场及室内试验、数值模拟等不同途径对板裂化破坏问题进行了系统的研究,取得了丰富的研究成果。在系统分析有关板裂化破坏两个关键问题研究进展的基础上认为,板裂化破坏的形成机制复杂、影响因素众多。基于板裂化破坏形成的细观机制,建立不同类型板裂化破坏的力学准则与力学模型是揭示板裂化破坏形成机制的关键所在;板裂化破坏现象与岩爆之间具有很强的相关性和本质的联系,深入揭示板裂化破坏特征所包含的岩爆前兆信息是板裂化破坏与岩爆关系研究的关键与难点问题。

关键词: 深埋隧洞, 板裂化破坏, 岩爆, 关键问题, 研究进展

Abstract: Slabbing failure with regularity of surrounding rock is a typical failure phenomenon in deep hard and brittle rock mass due to excavation activity, which poses a serious challenge to safely construct the underground tunnels. There are two critical problems in the research of slabbing failure, i.e. the formation mechanism of slabbing failure and its influencing factors, and the relationship between slabbing failure and rockburst. Remarkable achievements have been made in the slabbing failure by theoretical analysis, field tests, laboratory experiments and numerical simulation over the past decades. By summarizing the research progress related to these two critical problems, it is believed that the formation mechanism of slabbing failure is a complex problem involving various influencing factors. Based on the meso-mechanism of the slabbing failure, the key point to explore its formation mechanism is to establish different types of mechanical criterion and model. Slabbing failure and rockburst have strong correlation and essential connection. To further reveal characteristics of slabbing failure and the involved precursor information of rockburst is a critical and difficult problem to study the relationship between slabbing failure and rockburst.

Key words: deep tunnel, slabbing failure, rockburst, critical problems, research progress

中图分类号: 

  • TU 457
[1] 陈炳瑞, 吴昊, 池秀文, 刘辉, 伍梦蝶, 晏俊伟, . 基于STA/LTA岩石破裂微震信号实时识 别算法及工程应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3689-3696.
[2] 李桐, 冯夏庭, 王睿, 肖亚勋, 王勇, 丰光亮, 姚志宾, 牛文静, . 深埋隧道岩爆位置偏转及其微震活动特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2847-2854.
[3] 周辉, 陈珺, 张传庆, 朱勇, 卢景景, 姜玥, . 低强高脆岩爆模型材料配比试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2039-2049.
[4] 赵振华, 张晓君, 李晓程, . 含卸压孔硬岩应力松弛特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2192-2199.
[5] 苏国韶, 燕思周, 闫召富, 翟少彬, 燕柳斌, . 真三轴加载条件下岩爆过程的声发射演化特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1673-1682.
[6] 严 健, 何 川, 汪 波, 蒙 伟, . 高地温对隧道岩爆发生的影响性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1543-1550.
[7] 罗丹旎, 苏国韶, 何保煜, . 不同饱水度花岗岩的真三轴岩爆试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1331-1340.
[8] 梅诗明, 胡小川, 苏国, 陈冠言, . 中间主应力对隧洞岩爆影响的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3959-3968.
[9] 陈正汉, 郭 楠、. 非饱和土与特殊土力学及工程应用研究的新进展[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 1-54.
[10] 赵 菲, 王洪建, 何满潮, 袁广祥, 罗耀武, . 不同高度花岗岩岩爆试验的声发射特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 135-146.
[11] 王之东, 黎立云, 陈 滔, 刘兵权, . 矿柱岩爆模型试验中能量释放研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 177-185.
[12] 张传庆,高 阳,刘 宁,周 辉,冯夏庭, . 深埋隧洞力学响应监测与测试设计的思考[J]. , 2018, 39(7): 2626-2631.
[13] 向 鹏,纪洪广,蔡美峰,张月征. 抛掷型岩爆震源体能量动态释放机制与几何尺度特征[J]. , 2018, 39(2): 457-466.
[14] 司雪峰, 宫凤强,罗 勇,李夕兵, . 深部三维圆形洞室岩爆过程的模拟试验[J]. , 2018, 39(2): 621-634.
[15] 马春驰,李天斌,张 航,王剑锋, . 基于EMS微震参数的岩爆预警方法及探讨[J]. , 2018, 39(2): 765-774.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘 晓,唐辉明,刘 瑜. 基于集对分析和模糊马尔可夫链的滑坡变形预测新方法研究[J]. , 2009, 30(11): 3399 -3405 .
[2] 胡大伟,周 辉,谢守益,张 凯,邵建富,冯夏庭. 大理岩破坏阶段Biot系数研究[J]. , 2009, 30(12): 3727 -3732 .
[3] 师旭超,韩 阳. 卸荷作用下软黏土回弹吸水试验研究[J]. , 2010, 31(3): 732 -736 .
[4] 魏 纲,郭志威,魏新江,陈伟军. 软土隧道盾构出洞灾害的渗流应力耦合分析[J]. , 2010, 31(S1): 383 -387 .
[5] 朱建明,彭新坡,姚仰平,徐金海. SMP准则在计算煤柱极限强度中的应用[J]. , 2010, 31(9): 2987 -2990 .
[6] 原喜忠,李 宁,赵秀云,杨银涛. 东北多年冻土地区地基承载力对气候变化敏感性分析[J]. , 2010, 31(10): 3265 -3272 .
[7] 白 冰,李小春,石 露,唐礼忠. 弹塑性应力-应变曲线的斜率恒等式及其验证和应用[J]. , 2010, 31(12): 3789 -3792 .
[8] 李占海,朱万成,冯夏庭,李绍军,周 辉,陈炳瑞. 侧压力系数对马蹄形隧道损伤破坏的影响研究[J]. , 2010, 31(S2): 434 -441 .
[9] 蔡辉腾,危福泉,蔡宗文. 重庆主城区粉质黏土动力特性研究[J]. , 2009, 30(S2): 224 -228 .
[10] 宋 玲 ,刘奉银 ,李 宁 . 旋压入土式静力触探机制研究[J]. , 2011, 32(S1): 787 -0792 .