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深部巷道块系围岩分析模型及稳定性探讨
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:《岩土工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TD322[矿业工程—矿井建设]
  • 作者机构:[1]解放军理工大学工程兵工程学院,江苏南京210007
  • 相关基金:基金项目:国家重点基础研究发展973计划(2009CB724608)国家杰出青年科学基金项目(50525825);江苏省自然科学基金创新学者攀登项目(BK2008002)
中文摘要:

深部岩体具有典型的不均匀、不连续的自应力块系等级构造结构。由于浅部巷道围岩应力场分析是基于连续介质力学理论,没有考虑岩体的块体特性,因而无法应用于深部巷道块系围岩的应力场分析。考虑到深部巷道块系围岩破坏类型主要表现为峰后岩块沿软弱接触面的剪切滑移破坏,通过建立深部巷道的平面应变块系围岩模型,得到了轴对称条件下岩块相互作用的解析解;分别假设岩块之间的接触满足刚塑性和Mohr-Coulomb屈服条件,推导得出上述两种屈服条件下的块系围岩模型和连续介质模型的围岩支护力的计算公式。对比分析表明:围岩块体构造特性对深部巷道施工和承载力设计计算有重要的影响;通过假设块体间剪应力与剪切滑移满足分段线性关系,得到了块系围岩径向位移,剪应力和剪切滑移量的解析表达式,引入无量纲化的深部巷道块系围岩稳定性参数五,并得出当五〈1时块系围岩是稳定的,当名〉1时块系围岩是不稳定的。

英文摘要:

Deep rock mass has a typical inhomogeneous and discontinuous self-stressed block-hierarchical structure. Without considering the blocky characteristics of deep rock mass, the classical continuum theory fails to analyze the stress field of the block rock mass around deep tunnels. The failure mode of the deep block rock mass around deep tunnels is the shear slip along weak contact surfaces between rock blocks. The plane strain model of block rock mass around a deep tunnel is established. The analytical expressions of interaction between rock blocks on the contact surface are obtained in the axial symmetric problem. The supporting forces of deep tunnels are obtained by assuming that the weak contact satisfies the rigid-plastic and Mohr-Coulomb constitutive relationships respectively. Through comparison of the calculated results based on the block rock mass model and the continuum rock mass model, the necessity of the consideration of the blocky characteristics in the construction and theoretical analysis of deep tunnels is validated. The radial displacement, shear stress and shear slip are obtained by supposing that the shear stress and the shear slip of contact satisfy the piecewise-linear relationship. The dimensionless stability parameter 2 of block rock mass around deep tunnels is defined, the block rock mass around deep tunnels is stable when 2 〈 1, and when 2 〉 1, the surrounding block rock mass is unstable.

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期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826