岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (3): 1056-1066.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0263CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0263
魏士炎,郭建强,粟磊, 李育
WEI Shi-yan, GUO Jian-qiang, SU Lei, LI Yu
摘要: 岩爆是深部矿产资源开发与地下工程建设中亟待解决的关键科学难题之一。基于弹性应变能与岩石整体破坏准则,结合深埋隧洞开挖完成后围岩二次应力分布,建立岩爆倾向性多因素综合判据模型。研究表明,该判据考虑了岩体切向应力与径向应力、岩体完整性、泊松比及围岩开挖二次应力分布效应,还考虑了岩爆孕育3种要素:应力状态、结构完整性和材料脆性特性。根据岩爆活动强度差异,将其划分为无、弱、中等及强烈4个等级,并确定3个分级阈值为2.5、8.1、25.7,并讨论了各参数的敏感性特征。结果表明,岩体切向应力与抗压强度之比对岩爆烈度分级影响最大,在其大于0.75时,更容易发生强岩爆;当其接近0.40时,更容易发生中等岩爆。通过国内典型深埋隧洞工程案例的实证分析显示,判据的预测结果与实际岩爆情况基本吻合,且与经典岩爆判据具有较好的一致性,具有良好的准确性和适用性。提出的能量−应力协同作用岩爆判据,希望为深埋隧洞应变型岩爆预测提供一种新思路。
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