考虑空间效应的地下洞室爆破开挖松动区参数场位移反分析

›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (7): 2133-2141.

考虑空间效应的地下洞室爆破开挖松动区参数场位移反分析

刘会波^{1, 2}，肖明^{1, 2}，张志国^{1, 2}，陈俊涛^{1, 2}

1.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072；2.武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室，武汉 430072

收稿日期:2011-08-24 出版日期:2012-07-11 发布日期:2012-07-13
作者简介:刘会波，男，1985年生，博士研究生，主要从事地下工程围岩稳定分析与数值模拟方面的研究
基金资助:
国家重点基础研究发展计划973项目（No. 2010CB732005）；国家科技支撑计划项目（No. 2008BAB29B01）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（No. 20102060201000063）。

Displacement back analysis of parameter field of blasting excavation damaged zone around openings considering spatial effect

LIU Hui-bo^{1, 2}, XIAO Ming^{1, 2}, ZHANG Zhing-guo^{1, 2}, CHEN Jun-tao^{1, 2}

1. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China; 2. Key Laboratory of Rock Mechanics in Hydraulic Structural Engineering of Ministry of Education, Wuhan University, Wuhan 430072, China

Received:2011-08-24 Online:2012-07-11 Published:2012-07-13

摘要/Abstract

摘要： 将地下洞室爆破开挖松动区视为一个随开挖过程演变的非均匀、非稳定三维扰动场，松动区内岩体力学参数则是一个具有时空演化特性的参数场。考虑爆破开挖扰动空间效应和岩体真实变形响应，提出了真实工作状态下开挖松动区岩体参数场辨识的位移反分析方法。基于局部监测变形空间插补得到的空间位移场，通过分析洞室爆破开挖围岩变形扰动机制，建立了开挖松动区岩体变形模量参数场数值演化模型，并进行了模型适用性和参数敏感性分析。在此基础上，以变形模量参数为例，结合围岩实测位移信息，提出了开挖松动区参数场位移反分析的动态实现过程。将该方法应用于溪洛渡地下洞室群施工期参数场反演和围岩稳定动态反馈评价及预测，结果表明，该方法合理有效，在大型地下洞群施工开挖与快速监测反馈方面具有显著的工程适用性及实用性。

关键词: 地下洞室, 参数场辨识, 开挖松动区, 变形模量, 位移反分析, 空间效应

Abstract: Blasting excavation damaged zone (EDZ) is regarded as a heterogeneous and unsteady three-dimensional disturbed field evolving with the excavation progress; and the mechanical parameters in EDZ are identified as a parameter field of time-space evolution characteristics. A displacement back analysis method is proposed for parameter field identification of the EDZ around openings in practical working state, considering the spatial effect of blasting disturbance and real deformation response of rock mass. Based on the spatial displacement field obtained by space interpolation of local monitoring displacements, by analyzing the deformation disturbance mechanism of the surrounding rock, a numerical model for parameter field of rock mass deformation modulus in EDZ is put forward; and the applicability and parameters sensibility are further analyzed. Taking the deformation modulus for instance and combining the measured displacement of surrounding rock, the dynamic implementation progress of the displacement back analysis for parameter field is introduced in detail. Finally, the method is applied to the parameter field identification and dynamic feedback analysis and prediction of stability assessment of the surrounding rock during construction of Xiluodu underground caverns. It is shown that the method is reasonable and effective and of significant engineering applicability and practicality for fast feedback analysis of monitoring and stability assessment during construction of large-scale underground caverns.

Key words: underground cavern, parameter field identification, excavation damaged zone, deformation modulus, displacement back analysis, spatial effect

中图分类号:

U 453.2

刘会波，肖明，张志国，陈俊涛 . 考虑空间效应的地下洞室爆破开挖松动区参数场位移反分析[J]. , 2012, 33(7): 2133-2141.

LIU Hui-bo , XIAO Ming , ZHANG Zhing-guo , CHEN Jun-tao . Displacement back analysis of parameter field of blasting excavation damaged zone around openings considering spatial effect[J]. , 2012, 33(7): 2133-2141.

参考文献

相关文章 15

[1]	刘念武, 陈奕天, 龚晓南, 俞济涛, . 软土深开挖致地铁车站基坑及邻近建筑变形特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1515-1525.
[2]	李连祥, 刘嘉典, 李克金, 黄亨利, 季相凯, . 济南典型地层HSS参数选取及适用性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4021-4029.
[3]	孙明社，马涛，申志军，吴旭，王梦恕，. 复合式衬砌结构中衬砌分担围岩压力比例的研究[J]. , 2018, 39(S1): 437-445.
[4]	王少杰，吕爱钟，张晓莉. 横观各向同性岩体中马蹄形隧洞的位移反分析方法[J]. , 2018, 39(S1): 495-504.
[5]	胡勇，李云安，李波，李从安，肖捷夫,. 承压水位变动下深大基坑空间效应离心试验与数值模拟[J]. , 2018, 39(6): 1999-2007.
[6]	崔臻，盛谦，冷先伦，罗庆姿,. 地下洞室地震动力响应的岩体结构控制效应[J]. , 2018, 39(5): 1811-1824.
[7]	王春, 唐礼忠, 程露萍, 陈源, 刘涛, 韦永恒, . 高轴压和围压共同作用下矽卡岩受频繁动态扰动时的动力学特性[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4537-4546.
[8]	田茂霖，肖洪天，闫强刚,. Hoek-Brown准则岩体力学参数非线性位移反分析[J]. , 2017, 38(S1): 343-350.
[9]	刘国庆，肖明，周浩. 地下洞室预应力锚索锚固机制及受力特性分析[J]. , 2017, 38(S1): 439-446.
[10]	许年春，吴同情，冯桥木，汪魁，邵伟峰，. 土变形模量的柔性承载板测试研究[J]. , 2017, 38(S1): 496-700.
[11]	王新志，王星，刘海峰，孟庆山，朱长歧,. 珊瑚礁地基工程特性现场试验研究[J]. , 2017, 38(7): 2065-2070.
[12]	符贵军，张思渊，张玉军. 一种双重孔隙-裂隙岩体流变模型及其在地下洞室有限元分析中的应用[J]. , 2017, 38(2): 601-609.
[13]	张亭亭，李江山，王平，李振泽. 磷酸镁水泥固化铅污染土的应力-应变特性研究[J]. , 2016, 37(S1): 215-225.
[14]	邓建，肖明，谢冰冰, . 预应力锚索受力特性与初始张拉吨位优化分析[J]. , 2016, 37(8): 2359-2365.
[15]	张常光，曾开华, . 收敛约束法中隧道开挖面空间效应方法比较[J]. , 2016, 37(5): 1417-1424.

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