黏土半巷道围岩模型过巷道轴线平面破坏过程实验观测

作者：王学滨,曹思雯,董伟,侯文腾

摘要：为了观测过巷道轴线平面上应变局部化带及裂纹的发展演化规律,开展了黏土半巷道围岩模型三轴压缩实验研究。半巷道围岩模型的观测表面处于平面应变状态,且分步开挖巷道。在每次巷道开挖之前,对半巷道围岩模型卸荷。每次巷道开挖之后,再对半巷道围岩模型加荷。采用数字图像相关方法观测了观测表面的最大剪切应变场,并统计了裂纹面积百分比随纵向应变的演化规律。得到以下结论:当纵向应变较高时,在半巷道围岩模型的观测表面上,出现了由巷道两帮或两帮与掌子面交点处发展出的应变局部化带;另外,还出现了距离巷道表面较远的应变局部化带。由此可以推出,垂直于巷道轴线平面上将会出现分区破裂化。裂纹面积百分比随纵向应变的增加而增加;随着阈值(可识别的裂纹面积的最小值)的增加,裂纹面积百分比降低,但降低的速度越来越慢。剪裂纹主要位于巷道的两帮;拉裂纹遍布各处,呈现一定的等间距性。

发文机构：辽宁工程技术大学计算力学研究所 辽宁工程技术大学力学与工程学院

关键词：巷道围岩巷道轴线平面应变分区破裂化应变局部化数字图像相关方法裂纹tunnel surrounding rocktunnel axisplane strainzonal disintegrationstrain localizationdigital image correlation methodcrack

分类号： TD315[矿业工程—矿井建设]TU45[建筑科学—岩土工程]