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《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 2011年03期
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不同层状结构岩体中隧洞开挖诱发岩爆机理研究

黄志平  赵文  唐春安  朱万成  张滨州  
【摘要】:目的研究不同层状岩体渐进破裂直至岩爆临界状态前的孕育过程及其微破裂前兆规律.方法在完整岩体、水平层状岩体、及急倾斜层状岩体中建立隧洞开挖三个数值模型,运用RFPA2D对隧洞开挖诱发岩爆机理进行数值试验研究.结果 RFPA2D模拟隧洞卸载失稳是可行的,同时表明结构面对隧洞围岩的破坏失稳模式有显著影响,不同性质的结构面使得隧洞最后破坏状态完全不一样.结论隧洞开挖卸载岩爆破坏程度在水平层状岩体中表现最为强烈,倾斜层状岩体中次之,完整岩体中相对最弱.隧洞破坏在水平层状岩体与完整岩体中具有对称性,倾斜层状岩体中具有明显的非对称特征.围岩卸荷破坏具有明显的脆性特征,岩体破坏时表现出沿卸荷方向强烈扩容破坏特征,洞周围岩产生明显的侧向膨胀,致使洞室断面缩小.

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 金生吉;李宁;芮勇勤;王振平;林晓华;;隧洞开挖过程中爆破振动力学特性研究[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2012年01期
2 金生吉;芮勇勤;林晓华;;爆破施工对相邻隧洞力学特性影响[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2012年02期
3 刘学昆;崔溦;戚蓝;孙博;;尺寸效应和各向异性影响下岩体力学特性[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨修;深埋水平岩层隧道开挖围岩稳定性分析[D];北京交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 梁正召,唐春安,黄明利,傅宇方;岩石破裂过程中声发射模式的数值模拟[J];东北大学学报;2002年10期
2 贾蓬;唐春安;杨天鸿;王述红;;具有不同倾角层状结构面岩体中隧道稳定性数值分析[J];东北大学学报;2006年11期
3 张志增;李仲奎;许梦国;;横观各向同性岩体中深埋圆形巷道的位移解析解[J];黄金;2010年03期
4 朱万成,唐春安,杨天鸿,梁正召;岩石破裂过程分析用(RFPA~(2D))系统的细观单元本构关系及验证[J];岩石力学与工程学报;2003年01期
5 沈军辉,王兰生,王青海,徐进,蒋永生,孙宝俊;卸荷岩体的变形破裂特征[J];岩石力学与工程学报;2003年12期
6 何满潮;苗金丽;李德建;王春光;;深部花岗岩试样岩爆过程实验研究[J];岩石力学与工程学报;2007年05期
7 杜时贵;黄曼;罗战友;贾汝达;;岩石结构面力学原型试验相似材料研究[J];岩石力学与工程学报;2010年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛俊华;余国锋;;岩石单轴压缩端部效应的数值实验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年02期
2 薛俊华;余国锋;;远距离卸压开采关键层位置效应初探[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
3 韩光;李连崇;王大国;;流固耦合作用下节理岩质边坡失稳过程的RFPA模拟分析[J];辽宁科技大学学报;2008年02期
4 袁子清;唐礼忠;;岩爆倾向岩石的声发射特征试验研究[J];地下空间与工程学报;2008年01期
5 李连崇;唐春安;梁正召;李根;;软弱夹层对深部地下洞室围岩损伤模式的影响[J];地下空间与工程学报;2009年05期
6 张清照;沈明荣;张龙波;;结构面在卸载条件下的力学特性研究[J];地下空间与工程学报;2009年06期
7 沈明荣;张清照;;岩体结构面的剪切试验研究[J];地下空间与工程学报;2010年01期
8 韩放;纪洪广;张伟;;单轴加卸荷过程中岩石声学特性及其与损伤因子关系[J];北京科技大学学报;2007年05期
9 高永涛;周兴国;吴顺川;韩晓强;王艳辉;;深埋隧道白云岩试样岩爆模拟实验研究[J];北京科技大学学报;2010年07期
10 宿辉;李长洪;;不同围压条件下花岗岩压缩破坏声发射特征细观数值模拟[J];北京科技大学学报;2011年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李国梁;康后金;韩超;泮晓华;李四强;;深基坑大型物理模拟试验土质相似材料的研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 李建林;王乐华;;节理岩体卸荷非线性力学特性研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会特邀报告[C];2007年
3 汉京礼;姜耀东;赵毅鑫;;立方体煤岩试样三向变应力路径受载变形特征数值模拟[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
4 谭志宏;唐春安;曹武安;;顶溶洞对隧道围岩稳定性影响的数值分析[A];隧道、地下工程及岩石破碎理论与应用——隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年
5 唐烈先;唐春安;李连崇;邢军;梁正召;;节理岩质边坡破坏过程的数值试验研究[A];隧道、地下工程及岩石破碎理论与应用——隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年
6 唐烈先;唐春安;李连崇;邢军;梁正召;;节理岩质边坡破坏过程的数值试验研究[A];隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年
7 李琰庆;许冲;;基于细观损伤的围岩破坏过程研究[A];矿山建设工程技术新进展——2008全国矿山建设学术会议文集(下)[C];2008年
8 王士民;朱合华;冯夏庭;;脆性岩石破坏数值模拟研究的两个问题[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
9 王瑞红;李建林;蒋昱州;刘杰;周济芳;;白鹤滩水电站拱坝推力对坝肩的影响分析[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
10 金路;姜谙男;赵文;张娇;;革镇堡隧道破碎段动态施工的三维数值模拟[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟庆华;秦岭山区地质灾害风险评估方法研究[D];中国地质科学院;2011年
2 王睿;煤层顶底板突水地质力学条件及其危险性研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
3 王立锋;预热烧蚀瑞利—泰勒不稳定性射流状尖钉形成机制[D];中国矿业大学(北京);2011年
4 聂雯;层状砂岩岩爆特性实验研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
5 胡耀飞;雅砻江筘蔷大型变形岩体变形破裂特征及趋稳机制研究[D];成都理工大学;2011年
6 巨广宏;高拱坝建基岩体开挖松弛工程地质特性研究[D];成都理工大学;2011年
7 徐学锋;煤层巷道底板冲击机理及其控制研究[D];中国矿业大学;2011年
8 曾杰;深埋硬岩隧道围岩稳定性研究[D];重庆大学;2011年
9 黄启翔;卸围压条件下含瓦斯煤岩力学特性的研究[D];重庆大学;2011年
10 杜晓丽;采矿岩石压力拱演化规律及其应用的研究[D];中国矿业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪磊;基于能量原理的岩石边坡稳定性研究[D];武汉工业学院;2010年
2 王红晓;峨眉山玄武岩大规模高速远程崩滑流事件多因素复合约束机制[D];昆明理工大学;2010年
3 李航;复杂地质条件下隧道破坏过程研究[D];沈阳建筑大学;2011年
4 吴海英;混合骨料混凝土力学性能数值模拟研究[D];北方工业大学;2011年
5 黄满斌;深埋隧道岩爆机理与微震监测预警初探[D];大连理工大学;2011年
6 苏俊军;陡倾岩层中隧道围岩失稳机理及塌方处置对策探讨[D];长安大学;2011年
7 周奎;含三维裂隙的脆性岩体破坏机理的试验与数值分析研究[D];山东大学;2011年
8 邓洪涛;高应力条件下岩体强度参数研究[D];长江科学院;2011年
9 王昊;砂砾岩油藏砾石对压裂裂缝延伸的影响研究[D];中国石油大学;2011年
10 高崇霖;终南山高速公路隧道洞群稳定性评价[D];西安科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘阜羊;朱珍德;孙少锐;;块体理论及其在洞室围岩稳定分析中的应用[J];地下空间与工程学报;2006年S2期
2 冒海军;杨春和;包宏涛;张超;;含结构面板岩变形特征分析[J];地下空间与工程学报;2009年05期
3 贾蓬;唐春安;杨天鸿;王述红;;具有不同倾角层状结构面岩体中隧道稳定性数值分析[J];东北大学学报;2006年11期
4 姜云,李永林,李天斌,王兰生;隧道工程围岩大变形类型与机制研究[J];地质灾害与环境保护;2004年04期
5 汤雷;蒋金平;;高地应力条件下围岩稳定性分析及控制[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2010年01期
6 郑文棠;徐卫亚;宁宇;孟国涛;;节理玄武岩体变形模量的尺寸效应和各向异性[J];工程地质学报;2010年04期
7 石根华;;不连续变形分析及其在隧道工程中的应用[J];工程力学;1985年02期
8 徐东强;巷道围岩破坏时的声发射特性[J];金属矿山;2000年03期
9 孙钩;刘保国;;岩石力学问题的若干进展[J];科学;1997年03期
10 戴兴国,钱鸣高;层状破裂顶板的变形分析和计算[J];矿冶工程;1995年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 苏生瑞;断裂构造对地应力场的影响及其工程意义[D];成都理工学院;2001年
2 康勇;深埋隧道围岩破坏机理相关问题研究[D];重庆大学;2006年
3 汪成兵;软弱破碎隧道围岩渐进性破坏机理研究[D];同济大学;2007年
4 夏彬伟;深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 杨杰;声发射信号处理与分析技术的研究[D];吉林大学;2005年
2 张乐中;水平岩层地区隧道围岩稳定性研究[D];长安大学;2006年
3 鲁志伟;层状岩体地下洞室失稳机理及稳定性评价理论研究[D];贵州大学;2007年
4 朱仁景;公路隧道围岩与支护结构稳定性研究[D];重庆交通大学;2007年
5 丁伟;公路隧道开挖过程的数值模拟分析及研究[D];长安大学;2008年
6 何晓东;软岩隧道围岩稳定性与塌方处置措施分析[D];长安大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 舒哲;辽东湾核电站取水建筑物动力响应及流场仿真分析[D];沈阳工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐林生;卸荷状态下岩爆岩石力学试验[J];重庆交通学院学报;2003年01期
2 徐涛,于世海,王述红,唐春安;岩石细观损伤演化与损伤局部化的数值研究[J];东北大学学报;2005年02期
3 张国民,张永仙,石耀霖;地震前兆复杂性的数值模拟研究[J];地震;1994年01期
4 唐春安,傅宇方,赵文;震源孕育模式的数值模拟研究[J];地震学报;1997年04期
5 唐春安,傅宇方,朱万成;界面性质对颗粒增强复合材料破坏模式影响的数值模拟分析[J];复合材料学报;1999年04期
6 陈德基,余永志,马能武,王军怀,黄孝泉;三峡工程永久船闸高边坡稳定性研究中的几个主要问题[J];工程地质学报;2000年01期
7 吴刚;工程岩体卸荷破坏机制研究的现状及展望[J];工程地质学报;2001年02期
8 杜时贵;颜育仁;胡晓飞;郭霄;;JRC-JCS模型抗剪强度估算的平均斜率法[J];工程地质学报;2005年04期
9 徐林生,唐伯明,慕长春,杨君,蒙华;高地应力与岩爆有关问题的研究现状[J];公路交通技术;2002年04期
10 刘建辉;李化敏;;电磁辐射法在岩爆监测中的应用[J];矿业研究与开发;2006年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 安伟刚;岩性相似材料研究[D];中南大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王启耀;赵法锁;;考虑偶应力的层状岩体地下洞室开挖模拟[J];西安科技大学学报;2006年01期
2 王启耀;蒋臻蔚;杨林德;;层状岩体巷道弯曲变形的有限元模拟[J];岩土力学;2006年07期
3 贾蓬;唐春安;张国联;;深埋垂直板裂结构岩体中洞室失稳破坏机制[J];东北大学学报(自然科学版);2008年06期
4 夏彬伟;李晓红;韩昌瑞;康勇;;深埋隧道层状岩体地应力反演研究[J];水文地质工程地质;2009年04期
5 赵牧晨;靳翠军;;用LS-DYNA分析层状岩体受冲击载荷的动力响应问题[J];职业圈;2007年21期
6 韩昌瑞;张波;白世伟;夏彬伟;倪才胜;;深埋隧道层状岩体弹塑性本构模型研究[J];岩土力学;2008年09期
7 张晓春,缪协兴;层状岩体中洞室围岩层裂及破坏的数值模拟研究[J];岩石力学与工程学报;2002年11期
8 杨乐;吴德伦;许年春;;偶应力理论的层状岩体洞室数值模拟[J];重庆建筑大学学报;2008年03期
9 崔溦;张社荣;刘东海;;节理岩体中隧洞开挖的渐进破坏模式[J];天津大学学报;2009年05期
10 周莲君;彭振斌;何忠明;彭文祥;;层状岩体压缩强度尺寸效应的数值分析[J];工业建筑;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 熊诗湖;邬爱清;周火明;;层状岩体变形试验的尺寸效应[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
2 王启耀;宋兴东;陈海军;;层状岩体中地下洞室开挖数值模拟[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年
3 林祥;尹宝树;杨德周;;波浪在波流相互作用中对底应力及流速的影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
4 陈可锋;季小强;李鑫;;海平面上升对江苏沿海潮波影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
5 杨欣;程文;川端信义;;公路隧道火灾热气流运动规律的研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
6 裴文兵;;激光驱动惯性约束聚变数值模拟研究进展及其相关的原子物理过程[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
7 张东明;;不可压混合层中一种增强混合的新方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
8 金晓林;;电子回旋共振放电的数值模拟[A];第十三届全国等离子体科学技术会议论文集[C];2007年
9 张晓晴;黄小清;汤立群;;泡沫铝填充圆管三点弯曲性能研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
10 陈勇梅;黄西成;;流体动力学帽状剪切实验数值模拟[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(二)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
2 本报记者 赵亚辉;探寻“大气”的奥秘[N];人民日报;2005年
3 张晓健;二重大型铸锻件数值模拟国家工程实验室获批[N];中国冶金报;2007年
4 向杰 实习生:孙馨;在计算机上模拟大气和海洋运动[N];科技日报;2005年
5 上海交通大学 潘健生;材料热处理过程的数值模拟[N];科技日报;2002年
6 杨雄飞;炼钢与环境技术的研究方法[N];世界金属导报;2007年
7 本报记者 吴楠 通讯员 许家帅;数值模拟预测工程效果指导工程建设[N];中国交通报;2008年
8 付冰赵辉;油藏数值模拟技术成为“常规武器”[N];中国石油报;2007年
9 ;堤基管涌机理和防治关键问题研究为堤防提供科学参考[N];中国水利报;2008年
10 本报记者杨靖;使命的召唤[N];科技日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
2 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
3 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
4 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
5 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
6 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
7 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
8 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
9 周素云;激光等离子体中有着自生磁场的密度通道的分析研究[D];南昌大学;2007年
10 武文斌;金属板件等离子体弧柔性成形技术的基础研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张渤涛;复杂形状汽车覆盖件成形过程数值仿真模式的研究[D];山东大学;2005年
2 孙明新;起重机臂架受力状态模拟[D];山东大学;2005年
3 邱田金;日照港岚山港区30万吨原油码头工程潮流数值模拟及泥沙淤积分析[D];中国海洋大学;2005年
4 张皓光;轴向间隙引气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值模拟[D];西北工业大学;2006年
5 李建平;超燃冲压发动机尾喷管设计及性能研究[D];西北工业大学;2006年
6 刘冰;高强混凝土试验及破坏过程模拟[D];河海大学;2006年
7 张敬芝;铝合金铁型覆砂铸造技术研究及其数值模拟[D];昆明理工大学;2006年
8 李晓娟;土体隧道围岩稳定性分析与研究[D];吉林大学;2006年
9 黄国联;竹节形扰流柱对换热效果的影响[D];南京航空航天大学;2007年
10 凌芳;开口圆形液池内热毛细对流及其失稳机理分析[D];重庆大学;2007年
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