扰动诱发高应力岩体开挖卸荷围岩失稳机制

• 作者: 刘崇岩 孟祥瑞 许文松 赵光明
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 单面卸荷 扰动 动静组合 失稳机制
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 页码范围: 936-948
• 页数: 13页
• 分类号: TD322
• 字数: 7524字
• 语种: 中文

摘要

地下开挖过程中高应力区域围岩易发生动力破坏,对地下工程施工人员及施工设备构成了重大威胁.采用真三轴卸荷扰动岩石测试系统对砂岩进行单面卸荷扰动试验,研究高应力岩体开挖单面卸荷围岩渐进性破坏规律,分析不同初始应力、不同扰动振幅、不同扰动频率静动组合条件下高应力岩体单面卸荷力学、破坏特征.结果 表明:①单面瞬时卸荷时,轴向应变存在瞬时回弹-压缩流变现象,轴向应力越大,回弹量越小,压缩量越大;②随着第二主应力的增大,破坏强度呈现一个先升高后降低的一个过程,第二主应力为20 MPa处是破坏强度的转折点;③高应力岩体单面卸荷破坏为拉伸-劈裂-剪切复合破坏,第二主应力对卸荷破坏的最终形态呈现着关键因素,在第二主应力为10 MPa时,试样出现拉伸-劈裂-剪切裂纹,随着第二主应力的增加,试样内部剪切现象逐渐消失,出现的劈裂裂纹增加,在第二主应力为20 MPa时,试样内部基本全部处于劈裂破坏;④动静组合作用下,静载的大小与岩样的强度是决定破坏的主要因素,同等扰动条件下,当静载为破坏强度的80％时,破坏强度为148.6 MPa,静载为破坏值的90％时,岩样的整体破坏强度为142.4 MPa,静载越大岩体破坏所需的触发能量越小破坏值越低,静载相同时,随着扰动振幅、频率的增加,岩体的破坏强度越低,对高应力岩体开挖卸荷围岩支护理论起到了重要的作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孟祥瑞	安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室	239	2172	22.0	31.0
5	赵光明	安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室	112	884	16.0	23.0
9	许文松	安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室	9	23	3.0	4.0