岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (6): 1765-1776.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1104CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1104
韩世迎1, 2,王航龙1,彭俊2,朱君星2,王林飞2,潘堃2
HAN Shi-ying1, 2, WANG Hang-long1, PENG Jun2, ZHU Jun-xing2, WANG Lin-fei2, PAN Kun2
摘要: 为了研究结构面对深埋隧道硬质围岩岩爆特征的影响,对有无结构面的两种圆形隧道立方体砂岩试样进行了真三轴条件下岩爆模型试验,试验中采用声发射系统监测了岩爆演化过程。研究发现:结构面对岩爆发生的位置、洞壁破坏模式、岩爆剧烈程度具有较大的影响。无结构面试样两侧破坏位置对称,围岩边壁有较多岩片剥落,形成较浅的V型凹槽;有结构面试样洞壁两侧破坏位置不对称,远离结构面一侧有大量岩片剥落,形成较深的V型凹槽,结构面附近则产生多条裂纹,导致隧道与结构面之间岩体有向隧道空间垮塌的趋势;有结构面试样声发射事件活跃度更高,单个撞击的平均能量约为无结构面试样的2.2倍;根据累计撞击数的演化规律,将岩爆分为3个阶段,阶段Ⅰ为微裂纹闭合及线弹性阶段,阶段II为裂纹萌生及稳定扩展阶段,阶段III为微裂纹非稳定发育直至发生岩爆阶段。有结构面的试样进入阶段II的时间比不含结构面试样早;两种试样在破坏过程中产生的裂纹均为张拉剪切混合裂纹,其中有结构面试样的剪切裂纹占比更大。结构面的存在改变了试样初始损伤的位置,声发射定位与隧道破裂形态基本一致。
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