深埋隧洞爆破开挖扰动损伤效应的数值模拟

• 作者: 严鹏 卢文波 周创兵 胡英国 陈明
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 隧洞 爆破 损伤 瞬态卸荷 数值模拟
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 数值分析
• 页码范围: 1531-1537
• 分类号: O383.1|TV554
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2011.05.038

摘要

爆破开挖扰动是深埋隧洞损伤区孕育及演化的重要影响因素.根据隧洞岩体钻爆开挖过程分析了爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸荷对岩体的扰动作用,基于LS-DYNA动力有限元程序,提出了利用施加节点反力模拟待开挖隧洞岩体的约束作用,通过控制节点反力的变化过程以模拟开挖荷载瞬态卸荷,采用爆炸荷载变化曲线模拟爆炸作用过程的爆破开挖扰动数值模拟方法,并利用该方法模拟分析了爆破开挖扰动对围岩的损伤效应,结果表明,应力重分布对围岩损伤最大,隧洞围岩损伤区主要由围岩初始应力重分布所导致,爆炸荷载作用将增大围岩损伤区范围,考虑开挖荷载瞬态卸荷作用的围岩损伤区最大,且地应力越高,开挖荷载瞬态卸荷作用对围岩的损伤效应越显著.