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基于离散元法的爆破荷载作用下深埋隧道失稳破坏模拟研究
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  • 英文篇名:Simulation Study on the Failure of Deep Tunnel under Blasting Load
  • 作者:李秀茹 ; 郭恩栋 ; 张文静 ; 蒋越 ; 王祥建
  • 英文作者:LI Xiuru;GUO Endong;ZHANG WenJing;JIANG Yue;WANG Xiangjian;Key Laboratory of Earthquake Engineering and Engineering Vibration,Institute of Engineering Mechanics,China Earthquake Administration;Imperial College London;Liaoning Earthquake Administration;
  • 关键词:深埋隧道 ; 颗粒流 ; 爆破荷载 ; 损伤演化
  • 英文关键词:deep tunnel;;particle flow code;;blasting load;;damage evolution
  • 中文刊名:ZHXU
  • 英文刊名:Journal of Catastrophology
  • 机构:中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室;辽宁省地震局;
  • 出版日期:2019-01-10
  • 出版单位:灾害学
  • 年:2019
  • 期:v.34;No.131
  • 基金:中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项(2013B15);中国地震局创新团队发展计划项目“中国大陆地区地震灾害模拟与评估”;; 地震行业科研专项经费项目(201508023)
  • 语种:中文;
  • 页:ZHXU201901017
  • 页数:7
  • CN:01
  • ISSN:61-1097/P
  • 分类号:89-95
摘要
为了研究爆破扰动对深部隧道工程的影响,借助颗粒流程序PFC,开展爆破荷载作用下深埋隧道失稳破坏的数值模拟,分析了不同埋深隧道围岩的损伤演化过程和相同埋深隧道围岩颗粒位移与应力随时间的变化规律。研究结果表明:在距离隧道一定高度的顶面施加爆破荷载,随着埋深的增加,围岩损伤程度越严重,损伤集中于隧道的两帮,并逐渐由隧道右侧向顶板发展;隧道的失稳破坏是由爆破荷载和地应力共同造成的,爆破荷载主要使隧道围岩产生裂隙,而在高地应力的持续作用下,可能引起岩块的剥离和弹射;隧道两帮的竖向压应力大于岩体抗压强度是隧道围岩破裂的主要机制。研究成果为深埋隧道支护技术和灾害预报研究提供了依据。
        The influence of disturbance from blasting on deep tunnel engineering are study by using PFC. The damage evolution process of surrounding rock of tunnel in different buried depths and the change law of particle displacement and stress of surrounding rock of tunnel in the same depth are analyzed. The results show that the damage of rock on both sides of tunnel is more serious than other areas when blasting load is applied on the top surface of the tunnel rock model. With the increase of buried depth,the damage firstly appears on both sides of tunnel and then gradually extends from the right side to the roof of tunnel. The failure of tunnel is mainly caused by blasting load and in situ stress,blasting load results in joints of surrounding rock where rock spalling and ejection may finally occur because of the constant in-situ stress. The mechanism of rupture of surrounding rock is that the vertical compressive stress on both sides of tunnel is greater than the compressive strength of rock mass. The research results provide a meaningful basis for the support technology and disaster prediction of deep tunnels.
引文
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