硬巖隧道開挖過程中的巖爆災害與隧道圍巖的應力狀態(tài)密切相關,卸壓爆破可減緩圍巖體應力集中程度,是一種直接有效的巖爆防治措施。以巴陜高速公路米倉山隧道巖爆段卸壓爆破為例,運用GDEM-BlockDyna（塊體動力學仿真系統(tǒng)）軟件進行考慮高地應力和巖體非均質性條件的隧道分步開挖數(shù)值模擬分析;將卸壓爆破作為唯一變量,進行了兩組方案（是否進行卸壓爆破）的數(shù)值模擬對比分析,并結合微震監(jiān)測數(shù)據(jù),對隧道圍巖卸壓爆破效果進行檢驗。結果表明:在隧道圍巖分步開挖過程（未進行卸壓爆破）的模擬中,圍巖出現(xiàn)起裂損傷,應力集中和局部裂紋貫通等現(xiàn)象,并可能誘發(fā)巖爆災害;在圍巖卸壓爆破條件下,圍巖應力集中以及損傷程度有所降低,巖爆風險得到抑制。對比兩組模擬結果,損傷均集中于拱頂及拱底,損傷半徑比值（卸壓/未卸壓）分別為3. 4倍（拱頂）、1. 47倍（拱底）,損傷體積比值（卸壓/未卸壓）為5. 36倍,但區(qū)域最大損傷量值從1（未卸壓）降低到0. 6（卸壓）,且圍巖應力峰值降低約5 MPa,應力梯度降低0. 8 MPa·m-1,表明圍巖仍具有自穩(wěn)能力,巖爆發(fā)生風險降低。相關結果可為隧道高地應力圍巖段實施卸壓爆破和合理設計... 

【文章來源】：工程地質學報. 2020,28(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 CDEM方法簡介
    1.1 單元邊界本構模型
    1.2 爆源模型
2 卸壓爆破數(shù)值模擬
    2.1 工程地質概況
    2.2 巖爆段卸壓爆破方案
    2.3 數(shù)值模型及方案設計
        2.3.1 本構及相關參數(shù)選取
        2.3.2 模擬方案設計
        2.3.3 初始地應力數(shù)據(jù)選取
3 數(shù)值模擬結果分析
    3.1 未卸壓條件的數(shù)值模擬結果分析
    3.2 卸壓條件的數(shù)值模擬結果及其對比分析
        3.2.1 卸壓對圍巖損傷的影響
        3.2.2 卸壓對圍巖裂紋擴展的影響
        3.2.3 卸壓對地應力的影響
4 微震監(jiān)測及卸壓效果檢驗
    4.1 微震監(jiān)測結果對比分析
        4.1.1 未卸壓區(qū)段微震監(jiān)測結果分析
        4.1.2 卸壓區(qū)段微震監(jiān)測結果分析
    4.2 小結
5 結果與結論


【參考文獻】：
期刊論文
[1]巖爆孕育過程研究[J]. 馮夏庭,肖亞勛,豐光亮,姚志賓,陳炳瑞,楊成祥,蘇國韶.  巖石力學與工程學報. 2019(04)
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[3]高應力下硬巖巷道掘進端面鉆孔爆破卸壓動態(tài)模擬[J]. 李俊平,葉浩然,侯先芹.  安全與環(huán)境學報. 2018(03)
[4]基于EMS微震參數(shù)的巖爆預警方法及探討[J]. 馬春馳,李天斌,張航,王劍鋒.  巖土力學. 2018(02)
[5]沿空巷道高應力區(qū)卸壓爆破數(shù)值模擬研究[J]. 李鵬.  煤炭技術. 2017(08)
[6]大采高綜放開采覆巖破壞特征和裂隙演化規(guī)律[J]. 喬小龍.  工程地質學報. 2017(03)
[7]爆破卸壓技術防治沖擊地壓的應用與檢驗[J]. 顧合龍,南華,王文,徐程川,林東.  煤炭科學技術. 2016(04)
[8]巖爆傾向巖石巷幫鉆孔爆破卸壓的靜態(tài)模擬[J]. 李俊平,王紅星,王曉光,程賢根.  西安建筑科技大學學報(自然科學版). 2015(01)
[9]硬脆巖石的微觀顆粒模型及其卸荷巖爆效應研究[J]. 馬春馳,李天斌,陳國慶,陳子全.  巖石力學與工程學報. 2015(02)
[10]多級爆破卸壓技術防治沖擊地壓機理及其應用[J]. 歐陽振華.  煤炭科學技術. 2014(10)

博士論文
[1]深埋隧道圍巖脆性破裂的微震監(jiān)測及巖爆解譯與預警研究[D]. 馬春馳.成都理工大學 2017

碩士論文
[1]米倉山隧道巖爆綜合集成預測及處治措施研究[D]. 賈金曉.成都理工大學 2016
[2]紫荊隧道微震監(jiān)測系統(tǒng)的構建及圍巖微震特性初步分析[D]. 張航.成都理工大學 2015



本文編號：3631132