高地应力下深埋隧洞开挖岩爆数值模拟与预测.pdf

高地应力下深埋隧洞开挖岩爆数值模拟与预测 ，结合锦屏二级水电站辅助洞工程,通过三维弹塑性有限元数值模拟,分析隧洞掌子面推进过程中的围岩空间应力场状态和演化趋势;基于数值模拟结果选用4种不同的岩爆预测方法,对开挖过程中岩爆的发生情况进行了预测,判定在洞肩和洞...欢迎下载！
paper.edu 高地应力下深埋隧洞开挖岩爆数值模拟与预测1 陈文亮，章青，刘仲秋 河海工程力学系，南京（210098) E-mail：cwl9898@qq 摘 要：结合锦屏二级水电站辅助洞工程,通过三维弹塑性有限元数值模拟,分析隧洞掌子面 推进过程中的围岩空间应力场状态和演化趋势；基于数值模拟结果选用4种不同的岩爆预测 方法，对开挖过程中岩爆的发生情况进行了预测，判定在洞肩和洞底角点处发生岩爆可能性 较大，这与锦屏二级水电站辅助洞岩爆实际发生情况基本一致。
关键词：深埋隧洞；数值模拟；应力场；岩爆；预测 1.引言 岩爆是高应力区进行地下开挖时,由于破坏了岩体的力学平衡,围岩中产生了应力集中而 使岩体产生脆性破坏并伴随能量释放的动力失稳现象。
有关统计资料表明 [1],岩爆多发生在 强度高、厚度大的坚硬岩(煤)层中,一般而言，随着埋深的增加岩爆发生的机会将越来越大, 所以在深层开挖中研究岩爆显得尤为重要。
近几十年来,国内外采矿界和岩体工程界的专家、学者对岩爆机理、岩爆预测以及岩爆 防治诸方面进行了大量的研究,取得了一定成果 [2~6]。
在岩爆机理方面除了传统的强度理论、 刚度理论、岩爆倾向理论等外，近年来谢和平 [7]采用分形理论、潘岳等[8]采用突变理论来 解释岩爆现象。
在岩爆预测方法方面根据不同的岩