深埋隧洞滯後型岩爆的圍岩時效變形誘發機理研究

《深埋隧洞滯後型岩爆的圍岩時效變形誘發機理研究》是依託大連理工大學，由馬天輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：深埋隧洞滯後型岩爆的圍岩時效變形誘發機理研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：馬天輝

項目摘要

近年來有越來越多的深埋長大隧洞進入施工期，帶來許多深部岩石力學問題，其中以岩爆最為突出，已成為我國未來深部地下工程中的一大技術瓶頸問題。本項目以深埋隧洞圍岩的時效變形誘發滯後型岩爆這一關鍵科學問題為核心，基於流變力學、損傷力學、信息科學等多學科交叉的研究方法，圍繞深埋隧洞圍岩的時效變形特性，進行聲發射輔助岩石三軸蠕變實驗和現場微破裂監測實踐，研究深埋隧洞圍岩在蠕變過程中的微破裂前兆及其時空演化規律，根據卸荷蠕變變形損傷演化規律及蠕變率隨時間的發展階段特徵，構建高應力作用下岩體蠕變損傷模型，建立微震活動信息與物理、力學參數變化之間的聯繫，套用大規模數值分析方法進行不同偏應力作用下深埋隧洞圍岩的流變失穩研究，揭示深埋隧洞滯後型岩爆的圍岩時效變形誘發機理，為尋求深埋隧洞變形失穩控制及長期穩定性的預測提供理論和套用基礎。

結題摘要

本項目以深埋隧洞圍岩的時效變形誘發滯後型岩爆這一關鍵科學問題為核心，基於流變力學、損傷力學、信息科學等多學科交叉的研究方法，探索深埋隧洞滯後型岩爆的誘發機理。通過卸荷蠕變變形損傷演化規律及蠕變率隨時間的發展階段特徵研究，建立了反映材料流變特性的細觀本構關係和細觀損傷演化方程。總結了錦屏二級引水隧洞的岩爆發生特徵，系統研究了影響滯後型岩爆發生的條件：內部因素（岩石材料的蠕變效應、非均勻性）和外部效應（濕度擴散、動力作用）。根據岩體破裂過程中的3S機理，建立微震監測技術的岩爆臨界預警機制。本項目成果為深埋隧洞變形失穩控制及長期穩定性的預測提供理論和套用基礎。 在本項目的資助下，課題組出版專著1部，申請發明專利3項，獲得省部級科技進步二等獎1項，省部級學術成果三等獎1項。在國際刊物上發表論文8篇，國核心心刊物上發表論文5篇。其中，SCI收錄論文4篇，EI收錄論文8篇，接受未刊出論文1篇（EI刊源）。培養博士研究生3人，碩士研究生7人。參加國際學術會議3人次。