高地应力下深部硐室底鼓破坏围岩稳定性分析

TU45; 为研究西部山区高地应力作用下深部硐室的稳定性问题,根据普氏压力拱理论,综合考虑深部硐室冒顶,片帮以及底鼓破坏,建立了高地应力下深部硐室底鼓破坏模式,基于极限分析上限法和非线性Hoek-Brown破坏准则,推导了该破坏模式下深部硐室的围岩压力理论公式,求解了该破坏模式下深部硐室围岩压力上限解,并将本文结果与数值模拟和已有成果进行对比分析.此外,通过该破坏模式研究了各参数对围岩压力和潜在破坏面的影响.结果表明:(1)随着初始地应力场参数中σv和λ增大,深部地下硐室围岩压力q逐渐增大,硐室围岩潜在破坏面逐渐增大,其中σv表现尤为显著;(2)Hoek-Brown破坏准则参数中GSI、σci...

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Published in防灾减灾工程学报 Vol. 44; no. 3; pp. 660 - 669
Main Authors 张道兵, 尹华东, 胡阿平, 朱远嫘, 彭学军, 张升, 安方信
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 411201%中铁五局集团第一工程有限责任公司,湖南长沙 410117 01.06.2024
Subjects
破坏模式
high in-situ stress
damage mode
Hoek-Brown failure criterion
surrounding rock pressure
硐室底鼓
围岩压力
floor drumming in underground chamber
高地应力
Hoek-Brown破坏准则
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ISSN1672-2132
DOI10.13409/j.cnki.jdpme.20221213002

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Summary:TU45; 为研究西部山区高地应力作用下深部硐室的稳定性问题,根据普氏压力拱理论,综合考虑深部硐室冒顶,片帮以及底鼓破坏,建立了高地应力下深部硐室底鼓破坏模式,基于极限分析上限法和非线性Hoek-Brown破坏准则,推导了该破坏模式下深部硐室的围岩压力理论公式,求解了该破坏模式下深部硐室围岩压力上限解,并将本文结果与数值模拟和已有成果进行对比分析.此外,通过该破坏模式研究了各参数对围岩压力和潜在破坏面的影响.结果表明:(1)随着初始地应力场参数中σv和λ增大,深部地下硐室围岩压力q逐渐增大,硐室围岩潜在破坏面逐渐增大,其中σv表现尤为显著;(2)Hoek-Brown破坏准则参数中GSI、σci和mi的增大对深部硐室围岩稳定性有明显的提高效应,而D增加则会降低硐室围岩的稳定性;(3)随着底部压力相关系数μ增加,深部地下硐室顶板和两帮的围岩压力表现为减小的趋势.研究成果可为深部硐室的支护设计提拱有效的理论支撑.
ISSN:1672-2132
DOI:10.13409/j.cnki.jdpme.20221213002