基于弹性应变能的深埋硬岩隧道岩爆研究 |
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作者姓名: | 徐汪豪 陶力铭 徐晨 方勇 张睿 唐协 |
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作者单位: | (1. 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室, 四川成都 610031; 2. 中铁第四勘察设计院集团有限公司, 湖北武汉 430063; 3. 四川川交路桥有限责任公司, 四川广汉 618300; 4. 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院, 四川成都 610041) |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2016YFC0802205); 国家自然科学基金资助项目(51578460); 四川省科技计划重点研发项目(2017SZ0043) |
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摘 要: | 隧道掘进引起的应力调整会导致围岩的弹性应变能分布发生改变,其中弹性应变能大幅跃升区域的围岩发生岩爆的可能性极高。依托米仓山特长隧道,采用三维数值模拟手段,基于弹性应变能理论研究了隧道掘进过程中弹性应变能的变化规律。研究结果表明: 在高地应力条件下隧道掘进会导致明显的卸荷作用,引起围岩应力的重分布,从而导致掌子面附近区域弹性应变能剧烈改变,其中掌子面及其前方7 m范围内围岩的弹性应变能呈现下降趋势,掌子面后方围岩弹性应变能呈现增加趋势; 拱顶部位弹性应变能增加幅度为3.56倍、边墙部位弹性应变能增加幅度为3.73倍、基底部位弹性应变能增加幅度为4.66倍,存在发生岩爆的可能。
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关 键 词: | 深埋硬岩隧道 岩爆 高地应力 弹性应变能 数值模拟 米仓山特长隧道 |
收稿时间: | 2018-05-03 |
修稿时间: | 2018-08-23 |
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