深埋大理岩力学特性对岩爆发生条件的影响分析

›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (9): 2638-2642.

深埋大理岩力学特性对岩爆发生条件的影响分析

刘宁¹，张春生¹，褚卫江²，吴旭敏¹，张传庆³

1. 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，杭州 310014；2. 浙江中科依泰斯卡岩石工程研发有限公司，杭州 310014； 3. 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实验室，武汉 430071

收稿日期:2013-04-17 出版日期:2013-09-11 发布日期:2013-09-13
作者简介:刘宁，男，1981年生，博士，高级工程师，主要从事岩石力学与地下工程方面的研究工作。
基金资助:
国家自然科学基金青年基金项目(No. 51109221)；国家自然科学基金面上基金项目(No. 51079144)。

Influence of mechanical characteristics of deep-buried marble on rockburst occurrence conditions

LIU Ning¹，ZHANG Chun-sheng¹，CHU Wei-jiang²，WU Xu-min¹，ZHANG Chuan-qing³

1. HydroChina Huadong Engineering Corporation, Hangzhou 310014, China; 2. HydroChina Itasca R&D Center, Hangzhou 310014, China;3. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Enginnering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China

Received:2013-04-17 Online:2013-09-11 Published:2013-09-13

摘要/Abstract

摘要： 岩爆作为深埋地下工程围岩的一种破坏方式，其发生条件受多种因素的制约。根据在锦屏二级深埋隧洞掘进过程中的岩爆统计结果，即使应力条件和岩体强度达到一定的要求，岩爆发生与否以及剧烈程度还与岩体力学特性有密切的联系。锦屏二级深埋隧洞沿线以大理岩为主，为此开展了大理岩力学特性与岩爆发生关系的相关研究工作。根据大理岩三轴压缩试验结果，验证了大理岩的脆-延-塑转化特性，确定了锦屏白山组大理岩的转化围压和相关的Hoek-Brown强度参数，并利用经验的方法初步评价了锦屏深埋大理岩的岩爆风险。为了进一步明确岩体力学特性对岩爆风险的影响，利用现场实际的岩爆破坏形态，通过考察不同深度处测点的应力路径，校核了现场岩体的力学参数。在此基础上分析了具有岩爆风险的围岩力学状态，分别研究了岩石强度、岩体完整性和岩体脆性特征对岩爆发生条件的影响。研究结果表明，锦屏大理岩岩石强度和脆性特征可以影响到锦屏深埋隧洞围岩岩爆风险程度，但其影响相对较小，而岩体完整性对岩爆风险形成具有比较明显的影响。

关键词: 深埋, 大理岩, 岩爆, 应力路径, 脆-延-塑转换

Abstract: Rockburst is a kind of surrounding rock failure mode in deep underground engineering, and the occurrence conditions of rockburst are restricted. According to the statistical result of rockburst in Jinping II deep-buried tunnel, even if stress conditon and rockmass strength achieve a certain requirements, the intensity of rock burst is still closely related with rockmass mechanical characteristics. Marble is given priority to Jinping deep buried tunnel, so research works about the marble mechanical characteristic in relation to rockburst are carried out. According to the marble triaxial compression test result, the brittle-ductile-plastic transition characteristic of marbe is verified, and the transition confining pressure and the related Hoek-Brown strength parameters of Baishan group are determined. Adopting the experience method, the rock is evaluated burst risk preliminarily. In order to further study the influence of rockmass mechanics characteristics on rockburst risk, based on the actual rockburst failure pattern, the stress paths of different depths measuring point are investigated, and the mechanical parameters of rock mass are checked. The mechanical state of surrounding rock in rockburst risk is analyzed, and study the influences of rock strength, integrity and brittle characteristics on the occurrence conditions of rockburst are studied. The results show that the rock strength and brittle characteristics can affect the degree of rockburst, but its influence is relatively small, while the integrity of rock mass has the obvious effect on rockburst formation.

Key words: deep-buried, marble, rockburst, stress path, brittle-ductile-plastic transition

中图分类号:

TU 452

刘宁，张春生，褚卫江，吴旭敏，张传庆 . 深埋大理岩力学特性对岩爆发生条件的影响分析[J]. , 2013, 34(9): 2638-2642.

LIU Ning ，ZHANG Chun-sheng ，CHU Wei-jiang ，WU Xu-min ，ZHANG Chuan-qing . Influence of mechanical characteristics of deep-buried marble on rockburst occurrence conditions[J]. , 2013, 34(9): 2638-2642.

参考文献

相关文章 15

[1]	孔亮, 刘文卓, 袁庆盟, 董彤, . 常剪应力路径下含气砂土的三轴试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3319-3326.
[2]	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.
[3]	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.
[4]	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.
[5]	孔宪京, 宁凡伟, 刘京茂, 邹德高, 周晨光, . 应力路径和干湿状态对堆石料颗粒破碎的影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2059-2065.
[6]	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.
[7]	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.
[8]	刘家顺, 王来贵, 张向东, 李学彬, 张建俊, 任昆, . 部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1413-1419.
[9]	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.
[10]	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.
[11]	丛怡, 丛宇, 张黎明, 贾乐鑫, 王在泉, . 大理岩加、卸荷破坏过程的三维颗粒流模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1179-1186.
[12]	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.
[13]	李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 原状膨胀土剪切力学特性的卸荷速率效应试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3758-3766.
[14]	郭莹, 刘晓东. 成样方法对饱和粉砂不同应力路径下固结排水剪切试验结果的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3783-3788.
[15]	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.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed