深部巖石工程圍巖分區(qū)破裂化效應(yīng)

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　　隨著經(jīng)濟建設(shè)與國防建設(shè)的不斷發(fā)展，深部巖體工程越來越多，如逾千米乃至數(shù)千米的礦山（如金川鎳礦和南非金礦等）、錦屏二級引水隧洞及輔助洞、核廢料的深層地下存儲、深部地下防護工程等。深部巖體工程在開挖洞室或巷道時，圍巖變形和破壞等出現(xiàn)了一系列新的科學(xué)現(xiàn)象。除了巖爆和圍巖擠壓大變形以外，圍巖的分區(qū)破裂化現(xiàn)象也吸引了很多巖石力學(xué)工作者的關(guān)注?！　≡谏畈繋r體工程開挖洞室或坑道時，在其洞室圍巖中會產(chǎn)生交替的破裂區(qū)和非破裂區(qū)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在相關(guān)文獻(xiàn)中稱之為分區(qū)破裂化現(xiàn)象（Zonal disintegration）?！　∵@種現(xiàn)象于20世紀(jì)70年代在南非2073米深的金礦中采用巖石潛望鏡首次被觀察到的，20世紀(jì)80年代開始，俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院對分區(qū)破裂化連續(xù)地進行了深部礦井現(xiàn)場觀測和實驗室模擬試驗研究，并進行了理論分析的探索，多次指出：分區(qū)破裂化實質(zhì)在于洞室圍巖破裂區(qū)和非破裂區(qū)的交替，這與淺層的地下巷道圍巖變形和破壞已知理論概念在原則上是不同的。國內(nèi)在20世紀(jì)70年代末和80年代初，有部分學(xué)者曾在深部礦井現(xiàn)場實測中也測到了巷道圍巖變形的力學(xué)形態(tài)——拉應(yīng)變和壓應(yīng)變交替產(chǎn)生的現(xiàn)象。近幾年來，中國學(xué)者開始關(guān)注并開展了分區(qū)破裂化現(xiàn)象系統(tǒng)研究：指出深部圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)象是一個與空間、時間效應(yīng)密切相關(guān)的科學(xué)現(xiàn)象；并歸納出了分區(qū)破裂化現(xiàn)象主要特征參數(shù)；定性分析了分區(qū)破裂化現(xiàn)象產(chǎn)生的機理和產(chǎn)生的條件；提出了這一領(lǐng)域的研究方向。2006年以后，中國學(xué)者在一些學(xué)報上相繼發(fā)表了這方面的研究成果。

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分區(qū)破裂化研究現(xiàn)狀和一些思考深部開挖洞周圍巖分區(qū)破裂化機理分析與試驗驗證分區(qū)破裂化是要研究峰后的曲線巖石厚壁圓筒卸壓試驗與圍巖區(qū)域性斷裂問題研究用鉆孔電視觀測圍巖分區(qū)破裂化用傳統(tǒng)破壞理論對分區(qū)破裂化現(xiàn)象的解釋宋義敏潘一山分區(qū)破裂化正確認(rèn)識與準(zhǔn)確定位對金屬礦山深部開采的意義重大深部圍巖力學(xué)形態(tài)——拉壓域特征分區(qū)裂隙化的有關(guān)實驗和討論分區(qū)破裂化現(xiàn)象的存在性與普遍性關(guān)于深部巖石工程圍巖分區(qū)破裂化效應(yīng)的思考幾個問題思考與請教積極推進“新理論”研究探討利用數(shù)值流形元計算材料裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的可行性用物理語言分析圍巖分區(qū)破裂化通過深埋隧道圍巖變形演化過程探討圍巖分區(qū)破裂問題拉伸裂縫先于剪切破裂出現(xiàn)時，可能形成分區(qū)破裂化高地應(yīng)力地區(qū)大型水電工程中的巖體分區(qū)破裂問題及思考分區(qū)破裂化現(xiàn)象的現(xiàn)場觀測分析與數(shù)值模擬從彈塑脆性模型解的不唯一性，探討巖石破裂可能出現(xiàn)的新現(xiàn)象錦屏二級水電站引水隧道的數(shù)值模擬分區(qū)破裂化的實驗研究深部圍巖的塑性變形及分區(qū)破裂化現(xiàn)象深部圍巖分區(qū)破裂化現(xiàn)象的現(xiàn)場及試驗觀測及其工程應(yīng)用總結(jié)專家簡介

章節(jié)摘錄

　　分區(qū)破裂化研究現(xiàn)狀和一些思考　　本次沙龍活動沒有權(quán)威，沒有領(lǐng)導(dǎo)，作為牽頭的科技人員，我先發(fā)言，提供以下一些觀點供大家討論。我在研究分區(qū)破裂化現(xiàn)象的過程中，與南京解放軍理工大學(xué)、山東大學(xué)等單位的人員共同做了一些具體工作?！　〉谝唬ㄟ^南非和俄羅斯礦山的實測數(shù)據(jù)以及我們自己在中國實測的淮南煤礦深部巷道（700多米）、錦屏水電站二級輔助洞巷道現(xiàn)場的實測數(shù)據(jù)顯示：在深部的巷道、圍巖里確實存在分區(qū)破裂化的現(xiàn)象?！　″\屏水電站輔助洞，原來實測的目標(biāo)是“松動圈”，經(jīng)過數(shù)據(jù)整理后，發(fā)現(xiàn)“松動圈”只是個籠統(tǒng)的概念，“松動圈”的整體中發(fā)現(xiàn)里面是分離的破裂區(qū)，中間隔有非破裂區(qū)，這些問題稍后可由山東大學(xué)的同志介紹。　　第二，什么叫分區(qū)破裂化?我們與俄羅斯和南非的研究人員對分區(qū)破裂化的理解是一致的，就是圍巖里面破裂區(qū)和非破裂區(qū)交替發(fā)生的現(xiàn)象（破裂區(qū)—非破裂區(qū)—破裂區(qū)—非破裂區(qū)）。破裂區(qū)是破裂區(qū)裂縫相對密集的區(qū)域，非破裂區(qū)也可以稱為亞破裂區(qū)，不是說里面沒有一點裂紋，而是裂紋相對稀疏的區(qū)域。　　第三，分區(qū)破裂化、圍巖松動圈和滑移線的分區(qū)破裂化是什么概念？哪些相同、哪些不同？相同的如剛才所講，錦屏輔助洞原來的概念叫松動圈，可能幾米范圍內(nèi)有一個松動圈，實際上發(fā)現(xiàn)中間是由若干個破裂區(qū)和非破裂區(qū)交替發(fā)生所組成的。有可能分區(qū)破裂化這個區(qū)域和傳統(tǒng)的松動圈指的是一回事，但如果傳統(tǒng)的松動圈指的是一個破裂區(qū)的話就不一樣了，圍巖的剪切引起滑移線；如果這個分布區(qū)是若干個滑移線分布區(qū)，中間有非破裂區(qū)，像割開的狀況就是一樣的；如果僅是滑移線分布就不一樣。這是我理解的異同點?！　　?/pre>








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