岩土力学
巖土力學
암토역학
ROCK AND SOIL MECHANICS
2011年
10期
2929-2936
,共8页
左宇军%马春德%朱万成%李术才%宫凤强%陈春春
左宇軍%馬春德%硃萬成%李術纔%宮鳳彊%陳春春
좌우군%마춘덕%주만성%리술재%궁봉강%진춘춘
动、静组合加载%深部巷道%分区破裂%模型试验
動、靜組閤加載%深部巷道%分區破裂%模型試驗
동、정조합가재%심부항도%분구파렬%모형시험
为研究动、静组合加载下深部巷道围岩分区破裂化的机制,在Instron电液伺服材料试验机上对用石膏制作的深部洞室模型进行了动、静组合加载试验.为进一步分析动、静组合加载下深部巷道围岩分层断裂化的力学本质,将动、静组合加载下深部巷道围岩近似视为若干个二维动、静组合加载试样的组合体,并用红砂岩试样进行了二维动、静组合加载试验.试验结果表明,巷道轴向应力为最大主应力且大于一定值时,围岩会发生分层断裂现象;巷道轴向应力为最大主应力且与外部扰动应力叠加达到一定值时,围岩也会发生分层断裂现象;巷道直径越大,在相同的动、静组合加载条件下,更易发生分层断裂现象;相同直径的巷道,在不同的动、静组合加载作用下,巷道围岩分层断裂化程度小同,动、静组合应力叠加值越大,分层断裂化程度越严重;应力状态对试样裂纹扩展及分布方向起着主导作用,试样破裂面一般垂直于最小主应力方向(在最小主应力面内),与最大主应力方向一致;深部巷道围岩存在形成破裂圈的应力状态,这样的应力状态可诱发巷道围岩分区破裂现象的发生.
為研究動、靜組閤加載下深部巷道圍巖分區破裂化的機製,在Instron電液伺服材料試驗機上對用石膏製作的深部洞室模型進行瞭動、靜組閤加載試驗.為進一步分析動、靜組閤加載下深部巷道圍巖分層斷裂化的力學本質,將動、靜組閤加載下深部巷道圍巖近似視為若榦箇二維動、靜組閤加載試樣的組閤體,併用紅砂巖試樣進行瞭二維動、靜組閤加載試驗.試驗結果錶明,巷道軸嚮應力為最大主應力且大于一定值時,圍巖會髮生分層斷裂現象;巷道軸嚮應力為最大主應力且與外部擾動應力疊加達到一定值時,圍巖也會髮生分層斷裂現象;巷道直徑越大,在相同的動、靜組閤加載條件下,更易髮生分層斷裂現象;相同直徑的巷道,在不同的動、靜組閤加載作用下,巷道圍巖分層斷裂化程度小同,動、靜組閤應力疊加值越大,分層斷裂化程度越嚴重;應力狀態對試樣裂紋擴展及分佈方嚮起著主導作用,試樣破裂麵一般垂直于最小主應力方嚮(在最小主應力麵內),與最大主應力方嚮一緻;深部巷道圍巖存在形成破裂圈的應力狀態,這樣的應力狀態可誘髮巷道圍巖分區破裂現象的髮生.
위연구동、정조합가재하심부항도위암분구파열화적궤제,재Instron전액사복재료시험궤상대용석고제작적심부동실모형진행료동、정조합가재시험.위진일보분석동、정조합가재하심부항도위암분층단열화적역학본질,장동、정조합가재하심부항도위암근사시위약간개이유동、정조합가재시양적조합체,병용홍사암시양진행료이유동、정조합가재시험.시험결과표명,항도축향응력위최대주응력차대우일정치시,위암회발생분층단렬현상;항도축향응력위최대주응력차여외부우동응력첩가체도일정치시,위암야회발생분층단렬현상;항도직경월대,재상동적동、정조합가재조건하,경역발생분층단렬현상;상동직경적항도,재불동적동、정조합가재작용하,항도위암분층단열화정도소동,동、정조합응력첩가치월대,분층단열화정도월엄중;응력상태대시양렬문확전급분포방향기착주도작용,시양파렬면일반수직우최소주응력방향(재최소주응력면내),여최대주응력방향일치;심부항도위암존재형성파렬권적응력상태,저양적응력상태가유발항도위암분구파렬현상적발생.