一种隧洞张裂滑移型岩爆判定方法技术

技术编号:26377341 阅读:33 留言:0更新日期:2020-11-19 23:46
本发明专利技术公开了一种隧洞张裂滑移型岩爆判定方法,包括:根据隧洞张裂滑移型岩爆发生机制,建立隧洞张裂滑移型岩爆力学模型;根据隧洞张裂滑移型岩爆破坏力学模型以及岩体软弱层本构关系,获得张裂滑移型岩爆滑移岩体与软弱层所构成系统的势函数与平衡曲面计算式;采用折叠突变模型分析张裂滑移型岩爆问题的系统稳定性;基于折叠突变理论原理,对隧洞张裂滑移型岩爆进行判定。本发明专利技术提出的基于折叠突变理论的隧洞张裂滑移型岩爆判定方法,对有效预防和控制岩爆具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种隧洞张裂滑移型岩爆判定方法
本专利技术属于地下工程
,涉及一种隧洞张裂滑移型岩爆判定方法。
技术介绍
随着社会经济发展以及浅部资源的消耗,地下工程建设和资源开发逐渐走向深部,表现出“长度长、数量多、断面大、埋深深”的发展趋势。深埋地下工程因埋深增大,往往具有较高的地应力水平,如锦屏二级水电站引水隧洞最大埋深2525m,最大地应力达到72MPa;山东玲珑金矿开采深度达到千米级别,地应力可达56.6MPa,且随埋深增加,呈线性增大;西康秦岭铁路隧道最大埋深约1600m,最大地应力约86.2MPa。此外,还有部分工程虽然埋深较小,但由于地质构造作用,也处于较高的地应力水平环境中,如二滩水电站、渔子溪水电站等。处于高地应力水平环境中的地下工程,在开挖过程中,常常遭遇以岩爆为典型的动力灾害。岩爆是由于隧洞开挖导致应力重新分布而引发的围岩能量急剧释放,从而发生失稳破坏的现象。岩爆具有突发性和极强的破坏性,不仅会造成超挖、初期支护失效、工期延后,还可能引发地震,摧毁整个隧洞或矿坑,造成严重的经济损失,威胁现场施工人员及设备的安全。因而有效预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧洞张裂滑移型岩爆判定方法,其特征在于,包括:/n根据隧洞张裂滑移型岩爆发生机制,建立隧洞张裂滑移型岩爆力学模型;/n根据隧洞张裂滑移型岩爆破坏力学模型以及岩体软弱层本构关系,获得张裂滑移型岩爆滑移岩体与软弱层所构成系统的势函数与平衡曲面计算式;/n采用折叠突变模型分析张裂滑移型岩爆问题的系统稳定性;/n基于折叠突变理论原理,对隧洞张裂滑移型岩爆进行判定。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧洞张裂滑移型岩爆判定方法,其特征在于,包括:
根据隧洞张裂滑移型岩爆发生机制,建立隧洞张裂滑移型岩爆力学模型;
根据隧洞张裂滑移型岩爆破坏力学模型以及岩体软弱层本构关系,获得张裂滑移型岩爆滑移岩体与软弱层所构成系统的势函数与平衡曲面计算式;
采用折叠突变模型分析张裂滑移型岩爆问题的系统稳定性;
基于折叠突变理论原理,对隧洞张裂滑移型岩爆进行判定。


2.根据权利要求1所述的一种隧洞张裂滑移型岩爆判定方法,其特征在于,根据隧洞张裂滑移型岩爆发生机制,建立隧洞张裂滑移型岩爆力学模型,具体包括:
根据隧洞张裂滑移型岩爆发生机制,抽象出相应的隧洞张裂滑移型岩爆力学模型,其中从围岩中脱离的岩块沿着软弱层滑移,滑动面软弱层长度为B,高度为b,b<<B,简化为平面应变问题进行分析;取单位宽度研究,滑移岩块长度为B,高度为H,滑动面倾角为α,岩块质量mg=ρBHg,作用在软弱层上的法向压力为N,N≥mgcosα,下滑力为F,F≥mgsinα。


3.根据权利要求1所述的一种隧洞张裂滑移型岩爆判定方法,其特征在于,根据隧洞张裂滑移型岩爆破坏力学模型以及软弱层本构关系,获得张裂滑移型岩爆岩体与软弱层所构成系统的势函数与平衡曲面计算式,具体包括:
根据隧洞张裂滑移型岩爆破坏力学模型,对滑动面上的软弱层,垂直滑动面正应变与切应变分别为:






式中:v为正位移,u为切向...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏新江陈涛涛王霄朱汉华丁智吴熙郝威
申请(专利权)人:浙大城市学院
类型:发明
国别省市:浙江;33

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