《模擬地下工程應力梯度作用下的岩爆機理研究》是依託武漢工程大學，由吝曼卿擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：模擬地下工程應力梯度作用下的岩爆機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吝曼卿
- 依託單位：武漢工程大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著深部岩體工程的大力發展，深部硬脆岩體開挖擾動造成局部應力集中，圍岩所受應力梯度增大，伴隨而來的岩爆災害逐步增加，岩爆災害的發生嚴重製約了深部工程的順利進行。目前對岩爆機理的研究還不能很好地解釋實際工程岩爆現象，且對開挖擾動產生的應力梯度對岩爆災害的研究非常少。本項目通過野外調查、理論分析、室內模型試驗和數值模擬相結合的方法，研究各應力環境和應力路徑下隧道圍岩的應力梯度分布特徵；通過相似模型試驗，採用高速攝影、CT成像技術，及試件岩爆後的微細觀和巨觀測分析方法，結合試件在載入過程中的應力-應變特徵和聲發射特徵，探索各應力梯度作用下試件發生岩爆的動態演變過程；基於能量耗散原理和離散元軟體再現試驗過程，分析各應力梯度下試件發生岩爆特徵的關係，進一步對岩爆機理進行研究，並提出應力梯度作用下的岩爆判據。本研究對分析岩爆機理，保證深部岩體工程生產安全具有重要的理論意義和工程實用價值。
結題摘要
隨著深部岩體工程的大力發展，深部硬脆岩體開挖擾動造成局部應力集中，圍岩所受應力梯度增大，伴隨而來的岩爆災害逐步增加，岩爆災害的發生嚴重製約了深部工程的順利進行。目前對岩爆機理的研究還不能很好地解釋實際工程岩爆現象，且對開挖擾動產生的應力梯度對岩爆災害的研究非常少。本項目通過野外調查、理論分析、室內模型試驗和數值模擬相結合的方法，研究各應力環境和應力路徑下隧道圍岩的應力梯度分布特徵；通過相似模型試驗，採用高速攝影、CT成像技術，及試件岩爆後的微細觀和巨觀測分析方法，結合試件在載入過程中的應力-應變特徵和聲發射特徵，探索各應力梯度作用下試件發生岩爆的動態演變過程；基於能量耗散原理和離散元軟體再現試驗過程，分析各應力梯度下試件發生岩爆特徵的關係，進一步對岩爆機理進行研究，並提出應力梯度作用下的岩爆判據。 （1）通過模擬地下工程應力梯度作用下的岩爆試驗發現，不同的應力梯度和應力環境下產生的岩爆特性會明顯不同。 （2）隨著岩體所受應力梯度越大，岩體內因應力梯度的存在，致使岩體內部優勢裂紋擴展角度受到影響，當岩爆的碎屑表現出破碎程度越底，岩爆孕育過程中消耗的能量越少，最終表現出岩爆烈度越大。 （3）岩爆的孕育不僅與岩體應力環境相關，還與岩體所受應力梯度大小有關。通過引入錶針應力梯度特性的應力集度，對工程實際岩爆預測有較好的適應性。 項目的實施通過分析不同應力梯度作用下的岩爆機理，對保證深部岩體工程生產安全具有重要的理論意義。
