深部工程圍巖間隔斷裂化機(jī)制數(shù)值研究.pdf

1、深部能源與礦產(chǎn)資源的安全、有效開發(fā)、交通運(yùn)輸工程的不斷建設(shè)以及深部地層空間的利用是關(guān)系到我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和國家能源戰(zhàn)略的重大問題。隨著地下工程開采深度的不斷增加，由于埋置深度、原巖構(gòu)造應(yīng)力等的差異，深部工程災(zāi)害日趨增多，如礦井沖擊地壓、巷道圍巖大變形等。對(duì)深部資源的安全高效的利用造成巨大的威脅。因此，深部巖體工程所產(chǎn)生的巖體力學(xué)問題成為國內(nèi)外研究的焦點(diǎn)。
　　 深部巖體由于“三高”(高地應(yīng)力、高溫度、高滲透壓)以及含能特點(diǎn)，

2、進(jìn)行工程作業(yè)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些不同于淺部特征的新的科學(xué)現(xiàn)象。其中最令人關(guān)注的問題就是俄羅斯學(xué)者發(fā)現(xiàn)的“間隔斷裂化現(xiàn)象”(Zonal Fracturing)。巖體的間隔斷裂化，與傳統(tǒng)的對(duì)硐室圍巖破碎狀態(tài)的理解大相近庭，極大地改變了人們對(duì)巖體性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，也影響著深部巷道的設(shè)計(jì)和支護(hù)理論。
　　 本文主要是針對(duì)深部巖體圍巖特有的工程地質(zhì)力學(xué)特征，在對(duì)現(xiàn)有深部工程開挖本構(gòu)模型理論進(jìn)行了細(xì)致的描述的基礎(chǔ)上，通過對(duì)比計(jì)算，選取了合適的計(jì)算模型。

3、根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)類型和工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的劃分原則，對(duì)塊狀和節(jié)理巖體進(jìn)行研究。再綜合考慮影響深部巖體力學(xué)性能的原巖應(yīng)力、洞室半徑、強(qiáng)度參數(shù)和變形參數(shù)等因素，對(duì)深部巖體間隔斷裂化現(xiàn)象進(jìn)行模擬與分析。具體研究內(nèi)容如下:
　　 1)分析了深部地下工程圍巖的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、工程經(jīng)歷特征，根據(jù)地下工程巖體破裂力學(xué)理論，判別出巖體力學(xué)峰后應(yīng)變軟化機(jī)制是深部工程圍巖間隔斷裂現(xiàn)象產(chǎn)生的內(nèi)在原因之一。
　　 2)基于建立的巖體峰后應(yīng)變軟化機(jī)制數(shù)值模型