岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (3): 1007-1021.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0272CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0272
何本国,王彪,冯夏庭,王杰
HE Ben-guo, WANG Biao, FENG Xia-ting, WANG Jie
摘要: 岩爆是在开挖和多源动力扰动下,深部工程岩体中聚积的弹性变形势能突然释放,导致围岩爆裂、弹射的动力灾害。面向国家交通强国建设,依托深埋隧道掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)施工铁路隧道,现场实测TBM关键部位和围岩施工振动特性。TBM振动具有明显的跃进特性,TBM护盾尾部振动效应明显,振动加速度范围在−10g~10g之间;撑靴处主要振动方向为沿隧道轴线方向,振动速度范围为1.5~2.5 cm/s,频率为25~35 Hz。随着测点与掌子面距离增加,围岩振动速度和加速度峰值整体沿隧道轴向、径向、竖向3个方向均呈衰减趋势。开展高压硬岩宽低频面扰动真三轴试验,研究TBM低频扰动对花岗岩力学特性及其扰动破坏行为的影响规律。TBM低频动力扰动真三轴试验结果表明:花岗岩动力扰动强度随振动应力幅值增大而降低。针对TBM撑靴作用部位,动力扰动强度随频率和最小主应力增加而增加;最小主应力方向低频扰动会促进拉破裂进一步发育,减低围岩承载力。
中图分类号: U451| [1] | 魏士炎, 郭建强, 粟磊, 李育. 基于岩石整体破坏准则深埋隧洞岩爆判据[J]. 岩土力学, 2026, 47(3): 1056-1066. |
| [2] | 冉龙洲, 袁松, 王希宝, 张廷彪, 刘德军, 黎良仆, . 考虑围岩−盾体−注浆体−管片相互作用的深埋护盾式隧道掘进机法隧道围岩压力计算方法研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 366-376. |
| [3] | 韩世迎, 王航龙, 彭俊, 朱君星, 王林飞, 潘堃, . 结构面影响深埋隧道硬质围岩岩爆特征试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1765-1776. |
| [4] | 黄叶宁, 邓华锋, 李建林, 王明洋, 张景昱, 周书桓, 徐鹏飞, . 静载和动力扰动联合作用下砂岩时滞性破坏试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(1): 213-224. |
| [5] | 贺隆平, 姚囝, 王其虎, 叶义成, 凌济锁, . 基于自动机器学习的岩爆烈度分级预测模型[J]. 岩土力学, 2024, 45(9): 2839-2848. |
| [6] | 焉兆熙, 刘科伟, 杨家彩, 郭腾飞, 宋锐涛, 王培宇, . 单面卸载条件下深埋圆形洞室围岩岩爆的试验模拟研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(8): 2437-2449. |
| [7] | 孙嘉豪, 王文杰, 解联库, . 基于微震监测和概率优化朴素贝叶斯的短期岩爆预测模型[J]. 岩土力学, 2024, 45(6): 1884-1894. |
| [8] | 赵明珠, 吴学震, 叶青, 王刚, 蒋宇静, 邓涛, . 缩管式恒阻大变形锚杆抗冲击特性及其治理岩爆潜力研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(11): 3355-3365. |
| [9] | 王亚鑫, 夏元友, 黄 建, 阎要锋, 范成强, 刘曜源. 梯度应力作用下不同中主应力对岩爆影响的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(10): 2949-2960. |
| [10] | 刘啸, 张晓君, 魏金祝, 何俊玲, 王靖涛, . 循环加卸载下直墙拱形巷(隧)道应力松弛特性试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(S1): 476-484. |
| [11] | 张平, 任松, 张闯, 吴斐, 隆能增, 李凯鑫, . 循环扰动和高温作用下砂岩的岩爆倾向性及破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(3): 771-783. |
| [12] | 张光, 吴顺川, 张诗淮, 郭沛, . 砂岩单轴压缩试验P波速度层析成像及声发射特性研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 483-496. |
| [13] | 罗丹旎, 卢思航, 苏国韶, 陶洪辉, . 含预制单裂隙花岗岩的真三轴单面临空岩爆试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 75-87. |
| [14] | 梁伟章, 赵国彦. 深部硬岩矿山岩爆风险防控技术研究进展[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 454-468. |
| [15] | 王炀, 刘冬桥, 任富强, 胡天祥, 何满潮, . 动载与长轴位置关系对椭圆形洞室围岩冲 击岩爆影响试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(9): 2347-2359. |
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