›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (11): 3041-2048.

• 基础理论与实验研究 •    下一篇

考虑累积损伤效应的围岩变形特性研究

罗 忆1, 2，李新平1, 2，徐鹏程1, 2, 3，董 千1, 2，洪吉松1, 2   

  1. 1.武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，武汉 430070； 2.武汉理工大学 土木工程与建筑学院，武汉 430070；3.中国电力建设集团有限公司，北京 100069
  • 收稿日期:2014-01-15 出版日期:2014-11-11 发布日期:2014-12-10
  • 作者简介:罗忆，男，1984年生，博士后，主要从事岩土工程方面的研究
  • 基金资助:
    国家自然科学基金面上项目（No. 51274157）；国家自然科学基金青年基金（No. 51309183）；中国博士后科学基金面上资助（No. 2014M552099）；道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室开放基金（No. DQJJ201307）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（No. 2013-IV-087）。

Characteristic study of surrounding rock mass deformation considering accumulative damage effect

LUO Yi1, 2, LI Xin-ping1, 2, XU Peng-cheng1, 2, 3, DONG Qian1, 2, HONG Ji-song1, 2   

  1. 1. Hubei Key Laboratory of Road-bridge and Structure Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China; 2. School of Civil Engineering and Architecture , Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China; 3. Power Construction Corporation of China, Beijing 100069, China
  • Received:2014-01-15 Online:2014-11-11 Published:2014-12-10

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1757

摘要： 隧道爆破开挖诱发的动力扰动作用范围往往远大于其开挖进尺，同一部位围岩受到循环爆破开挖的多次扰动普遍存在累积损伤。对乌东德水电站左岸导流洞爆破开挖过程中的爆破振动和围岩变形监测进行了监测和数值分析，基于累积损伤理论，通过引入损伤判据及损伤变量，考虑计算中产生的不同程度的损伤区域的岩体参数劣化，并将劣化后的参数引入相应损伤单元进行后续开挖爆破数值模拟计算，从而对岩体爆破开挖累积损伤效应进行模拟。通过比较乌东德水电站导流洞的实测数据以及数值模拟计算结果发现，考虑累积损伤的计算结果无论是爆破振动速度还是围岩变形均更接近于实测值。对爆破开挖的分析模拟中应考虑围岩的多次循环爆破累积损伤效应。

关键词: 累积损伤效应, 岩体劣化, 爆破开挖, 围岩变形, 爆破振动

Abstract: The damage area is much larger than the blasting excavation area, so rock mass would be damaged several times and result in accumulative damage. The left bank diversion tunnel at Wudongde hydropower station is monitored and simulated for blasting vibration and rock mass deformation during excavation. Based on accumulative damage theory, the damage threshold and damage variable are adopted to consider the parameter weakening in different damage areas. The weakened rock mass parameter is adopted in each damaged element, and numerical simulations are conducted to simulate the accumulative damage induced by blasting excavation. By comparing monitored data and calculation results, the results considering accumulative damage is more close to the monitored values of both blasting vibration and rock mass deformation. Therefore, in numerical simulations of blasting excavation of tunnels, accumulative damage effect should be considered.

Key words: accumulative damage effect, rock mass weakening, blasting excavation, surrounding rock mass deformation, blasting vibration

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[1] 胡帅伟, 陈士海, . 爆破振动下围岩支护锚杆动力响应解析解[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 281-287.
[2] 侯公羽，李小瑞，梁洪垚，梁金平，周蒙辉，崔永科，. 高强石膏材料配比研究及其在围岩试件(厚壁圆筒) 开挖卸荷试验中的应用[J]. , 2018, 39(S1): 159-166.
[3] 范 勇，卢文波 ，周宜红，冷振东，严 鹏，. 一种高地应力条件下爆破开挖诱发振动峰值的预测模型[J]. , 2017, 38(4): 1082-1088.
[4] 程建龙，杨圣奇，潘玉丛，田文岭，赵维生,. 挤压地层双护盾TBM围岩变形及应力场特征研究[J]. , 2016, 37(S1): 371-380.
[5] 程建龙，杨圣奇，李学华，潘玉丛，赵维生，田文岭,. 位移释放率对双护盾TBM护盾压力的影响研究[J]. , 2016, 37(5): 1399-1407.
[6] 周 浩 ，肖 明 ，陈俊涛 , . 大型地下洞室全长黏结式岩石锚杆锚固机制研究及锚固效应分析[J]. , 2016, 37(5): 1503-1511.
[7] 刘 冬，高文学，孙宝平，刘丹卉，周世生,. 既有隧道扩建爆破振动数值模拟研究[J]. , 2016, 37(10): 3011-3016.
[8] 范 勇 ，卢文波 ，杨建华 ，严 鹏 ，陈 明 , . 深埋洞室开挖瞬态卸荷诱发振动的衰减规律[J]. , 2015, 36(2): 541-549.
[9] 周 辉 ，胡善超 ，卢景景 ，王竹春 ，张传庆 ，渠成堃 ，李 震,. 煤矿深井巷道掘进全过程围岩变形破坏原位测试[J]. , 2015, 36(12): 3523-3530.
[10] 李术才 ，李克先 ，雷 刚 ，孙国富，. 近距离下穿在建地铁隧道施工爆破变形及控制方法研究[J]. , 2014, 35(S2): 284-289.
[11] 于建新 ，陈卫忠 ，杨建平 ，杨 帆 ，李 明 ，匡岳林 ，戴永浩,. 上下交叉隧道爆破振动控制技术研究[J]. , 2014, 35(S2): 445-452.
[12] 陈 明 ，卢文波 ，严 鹏 ，胡英国 ，周创兵 , . 爆破开挖对岩体含水裂纹扩展的扰动机制[J]. , 2014, 35(6): 1555-1560.
[13] 刘成禹，何满潮,. 深埋隧道地质构造发育段围岩压力的特点[J]. , 2014, 35(4): 1101-1109.
[14] 崔 岚，郑俊杰，章荣军，张 威. 弹塑性软化模型下隧洞围岩变形与支护压力分析[J]. , 2014, 35(3): 717-722.
[15] 杨建华 ，卢文波 ，胡英国 ，陈 明 ，严 鹏 , . 隧洞开挖重复爆炸荷载作用下围岩累积损伤特性[J]. , 2014, 299(2): 511-518.
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  Discussed   
[1] 刘小文，常立君，胡小荣. 非饱和红土基质吸力与含水率及密度关系试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3302 -3306 .
[2] 黄建华，宋二祥. 大型锚碇基础围护工程冻结帷幕力学性态研究[J]. , 2009, 30(11): 3372 -3378 .
[3] 王观石，李长洪，陈保君，李世海. 应力波在非线性结构面介质中的传播规律[J]. , 2009, 30(12): 3747 -3752 .
[4] 王朝阳，许 强，倪万魁. 原状黄土CT试验中应力-应变关系的研究[J]. , 2010, 31(2): 387 -391 .
[5] 邓 琴，郭明伟，李春光，葛修润. 基于边界元法的边坡矢量和稳定分析[J]. , 2010, 31(6): 1971 -1976 .
[6] 万少石，年廷凯，蒋景彩，栾茂田. 边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论[J]. , 2010, 31(7): 2283 -2288 .
[7] 闫 铁，李 玮，毕雪亮. 基于分形方法的多孔介质有效应力模型研究[J]. , 2010, 31(8): 2625 -2629 .
[8] 刘 嘉，王 栋. 正常固结黏土中平板锚基础的吸力和抗拉力[J]. , 2009, 30(3): 735 -740 .
[9] 赵尚毅，郑颖人，李安洪，邱文平，唐晓松，徐 俊. 多排埋入式抗滑桩在武隆县政府滑坡中的应用[J]. , 2009, 30(S1): 160 -164 .
[10] 刘振平，贺怀建，朱发华. 基于钻孔数据的三维可视化快速建模技术的研究[J]. , 2009, 30(S1): 260 -266 .
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