黏土半巷道圍巖模型過巷道軸線平面破壞過程實驗觀測

作者：王學濱,曹思雯,董偉,侯文騰

摘要：為了觀測過巷道軸線平面上應變局部化帶及裂紋的發展演化規律,開展了黏土半巷道圍巖模型三軸壓縮實驗研究。半巷道圍巖模型的觀測表面處于平面應變狀態,且分步開挖巷道。在每次巷道開挖之前,對半巷道圍巖模型卸荷。每次巷道開挖之后,再對半巷道圍巖模型加荷。采用數字圖像相關方法觀測了觀測表面的最大剪切應變場,并統計了裂紋面積百分比隨縱向應變的演化規律。得到以下結論:當縱向應變較高時,在半巷道圍巖模型的觀測表面上,出現了由巷道兩幫或兩幫與掌子面交點處發展出的應變局部化帶;另外,還出現了距離巷道表面較遠的應變局部化帶。由此可以推出,垂直于巷道軸線平面上將會出現分區破裂化。裂紋面積百分比隨縱向應變的增加而增加;隨著閾值(可識別的裂紋面積的最小值)的增加,裂紋面積百分比降低,但降低的速度越來越慢。剪裂紋主要位于巷道的兩幫;拉裂紋遍布各處,呈現一定的等間距性。

發文機構：遼寧工程技術大學計算力學研究所 遼寧工程技術大學力學與工程學院

關鍵詞：巷道圍巖巷道軸線平面應變分區破裂化應變局部化數字圖像相關方法裂紋tunnel surrounding rocktunnel axisplane strainzonal disintegrationstrain localizationdigital image correlation methodcrack

分類號： TD315[礦業工程—礦井建設]TU45[建筑科學—巖土工程]