岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (12): 3407-3418.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0555
刘学生1, 2,范德源1, 2,谭云亮1, 2,王新1, 2,ALEXEY Agafangelovich3
LIU Xue-sheng1, 2, FAN De-yuan1, 2, TAN Yun-liang1, 2, WANG Xin1, 2, ALEXEY Agafangelovich3
摘要: 深部近距离超大断面硐室相互影响导致围岩应力集中且破裂范围大,特别是在动载扰动下易发生破坏失稳现象。首先以龙固煤矿井下煤矸分离系统超大断面硐室群为研究背景,通过数值模拟软件FLAC3D建立计算模型,利用内置动力模块研究了不同硐室间距和动载强度条件下深部超大断面硐室群围岩变形破坏规律。模拟结果表明:随着硐室间距减小,围岩变形程度逐渐增大并最终发生整体破坏,动载扰动下硐室群临界间距范围较静载时增大了约33.3%~50%;随着动载强度增加,锚固围岩响应逐渐增强,发生破坏失稳的临界动载强度约为4.0~4.5 MPa。基于弹塑性力学和弹性波理论,构建了动静组合载荷下锚固围岩力学模型,获得了深部动载下硐室群锚固围岩破坏失稳判据,并将锚固围岩划分为3个状态:整体稳定、静态破坏和动态失稳,在此基础上获得了硐室群破坏失稳临界间距的解析表达式。现场算例计算及现场监测验证了理论分析的合理性及可行性。该研究可为深部动载影响超大断面硐室群布置设计及围岩稳定性控制提供理论依据。
中图分类号: TD313| [1] | 熊飞, 刘新荣, 刘文武, 钟祖良, 杨忠平, 王南云, 王浩, 薛熠, . 含深大裂隙陡崖式岩溶山体采动破坏与失稳机制[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2516-2531. |
| [2] | 孔洋, 阮怀宁, 汪璋淳, . 模拟柱状节理玄武岩试样的失效模式与各向异性特征试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 259-266. |
| [3] | 殷山, 宋大钊, 王恩元, 何学秋, 李忠辉, 刘晓斐, 刘玉冰, . 受载砂岩变形破坏过程磁场响应规律研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(6): 1803-1812. |
| [4] | 江权, 刘强, . 地下洞室变形破坏物理模拟的力学相似畸变映射原理与实例分析[J]. 岩土力学, 2024, 45(1): 20-37. |
| [5] | 张院生, 雷云超, 强小俊, 吴东东, 王东坡, 王计华, . 多排微型桩框架结构加固边坡离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 1983-1994. |
| [6] | 周翔, 蔡静森, 马伟成, 肖皓文, . 物质组成特征对碎石土斜坡变形破坏影响研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 531-540. |
| [7] | 侯公羽, 荆浩勇, 梁金平, 谭金鑫, 张永康, 杨希, 谢鑫, . 不同荷载下矩形巷道围岩变形及声发射 特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1818-1828. |
| [8] | 张传庆, 刘振江, 张春生, 周辉, 高阳, 侯靖, . 隐晶质玄武岩破裂演化及破坏特征试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2487-2496. |
| [9] | 刘 聪,李术才,周宗青,李利平,王 康,侯福金, 秦承帅,高成路,. 复杂地层超大断面隧道施工围岩力学特征模型试验[J]. , 2018, 39(9): 3495-3504. |
| [10] | 向 高,刘建锋,李天一,徐杨梦迪,邓朝福,吴 池,. 基于声发射的盐岩变形破坏过程的分形与损伤特征研究[J]. , 2018, 39(8): 2905-2912. |
| [11] | 黄俊杰,王 薇,苏 谦,李 婷,王 迅,. 素混凝土桩复合地基支承路堤变形破坏模式[J]. , 2018, 39(5): 1653-1661. |
| [12] | 李 韬,徐奴文,戴 峰,李天斌,樊义林,李 彪,. 白鹤滩水电站左岸坝肩开挖边坡稳定性分析[J]. , 2018, 39(2): 665-674. |
| [13] | 宋许根,陈从新,夏开宗,陈龙龙,付 华,邓洋洋,杜根明,. 竖井变形破坏机制与继续使用可行性探究[J]. , 2017, 38(S1): 331-342. |
| [14] | 梁敬轩,胡卸文,叶正晖,罗 刚,刁仁辉,马洪生,. 大型堆积体边坡基-覆界面及坡面动态响应特性试验研究[J]. , 2017, 38(8): 2249-2260. |
| [15] | 梁 宁,伍法权,王云峰,包 含, . 大埋深高地应力关山隧道围岩变形破坏分析[J]. , 2016, 37(S2): 329-336. |
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