深部巖體多場耦合分析及地下空間開挖卸荷研究.pdf

1、武漢理工大學博士學位論文深部巖體多場耦合分析及地下空間開挖卸荷研究姓名：張成良申請學位級別：博士專業(yè)：巖土工程指導教師：李新平20070401下，卸荷產(chǎn)生的擴容量比加荷時的要大，破壞程度也更為強烈。巖體在卸荷破壞失穩(wěn)時的應力強度較加載破壞失穩(wěn)時的應力強度更低。加載下巖體易呈現(xiàn)剪切破壞，而卸荷下巖體常呈現(xiàn)張剪復合型破壞。5在相同的應力狀態(tài)下，巖石在加載和卸荷作用下，在試樣內(nèi)部巖石微結(jié)構(gòu)的破壞過程和破壞程度是不相同的。地下洞室圍巖的失穩(wěn)主要

2、是由于工程開挖導致巖體卸荷產(chǎn)生損傷，圍巖損傷的逐步累積發(fā)展造成圍巖失穩(wěn)。由于應力路徑的差異，相同條件下巖體在卸荷條件下的力學行為不同于其在連續(xù)加載的力學行為。因此，采用基于連續(xù)加載條件的巖體破壞準則來分析卸荷條件下的洞室圍巖穩(wěn)定是不合適的。進一步證明，加載試驗方法獲得的巖體力學參數(shù)用于地下工程開挖的計算是不合理的此外，孔隙水壓對巖石內(nèi)部裂紋的擴展、貫通起到加劇作用，并對圍壓起到遏制作用，降低了巖體的強度，但水壓對巖體強度的降低程度隨圍壓

3、的增大而有所減小。6巖體開挖本身就是一個應力調(diào)整和不斷卸荷的過程，采用有限元軟件對廠房地下工程進行了開挖卸荷模擬，模擬了不同開挖時步下圍巖的位移和應力變化情況以及不同開挖空間巖體的變形規(guī)律。結(jié)合磽磧水電站地下廠房工程開挖所安裝的多點位移計和錨桿應力計所監(jiān)測到的不同開挖時間和開挖空間所對應的應力和位移資料，通過分析比較，開挖卸荷數(shù)值模擬結(jié)果和實際監(jiān)測到的資料具有良好的一致性。通過卸荷開挖模擬和實測數(shù)據(jù)對比分析可知，采用數(shù)值模擬計算得到的不