热-力作用下隧道岩爆温度效应的物理模型试验

摘要：

随着西部大开发战略的深入实施,重大工程建设中遇到越来越多的高地温和高地应力隧道.为了研究这类隧道工程在高地温和高地应力耦合作用下发生岩爆的特性,通过一系列技术研发,在二维地质力学模拟试验加载系统上成功进行热-力作用下隧道岩爆温度效应的物理模型试验.在研制具有岩爆倾向的硬脆性岩爆相似材料基础上,自主开发大型物理模型温度场加载系统和隧道开挖装置,考虑20℃,40℃,60℃,80℃四种温度和侧压力系数为2的高地应力作用,共开展4个模型试验.试验研究结果表明,在20℃～80℃温度范围,温度增大提高了材料的硬脆性,围岩能积聚更高弹性应变能,温度应力引起的洞壁切向应力以及应力差增大,为岩爆创造了更有利的条件.模型温度越高,围岩破坏前变形越小,模型破裂过程中释放的能量越大,破裂源越多;随着温度增高,围岩脆性破坏更强烈且更突然,渐进过程越不明显,岩爆剥落弹射的块径更大.因此,在热力耦合作用下隧道岩爆表现出在一定温度范围内随着温度增大而更加强烈的规律.

关键词：隧道工程、岩爆、热-力作用、模型试验、温度效应

所属期刊栏目：37

分类号：U45(隧道工程)

在线出版日期：2018-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：261-273