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作者：吴顺川;张侦锐;韩龙强;程海勇;李武;傅鑫;
单位：昆明理工大学国土资源工程学院;自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室;云南省高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室;云南驰宏锌锗股份有限公司;
摘要：为研究结构面倾角对深埋隧洞岩爆破坏机制的影响,选取云南某深部矿山的深部矿井灰岩,预制成含圆孔的立方体试件(100 mm×100 mm×100 mm,圆孔?=50 mm)模拟地下隧洞结构,利用预制裂隙模拟结构面,使用高速摄像系统监测不同试件的岩爆孕育演化过程;利用PFC软件模拟了不同试样的压缩试验,分析了含不同倾角结构面隧洞的破坏模式和应力–应变特征。研究结果表明:结构面使围岩内部应力和能量的传播路径发生了改变,其附近岩体应力集中,使岩爆提前发生;结构面显著增强了岩爆烈度,灰岩中的围岩破坏形式主要表现为剧烈的剪切弹射。随结构面倾角的改变,围岩破坏程度发生变化;当结构面倾角为0°和180°时,围岩破坏程度较弱;当结构面倾角为90°时,隧洞围岩破坏最为严重;结构面倾角对圆形隧洞应力特征影响显著,根据试验数据构建了结构面倾角与圆形隧洞应力特征(σ_(αmax)/σ_c)间的理论关系式。研究结果可为地下岩体工程灾害防治与岩爆预测等提供参考。
关键词：深埋隧洞;结构面;岩爆;真三轴试验;破裂机制
基金资助：国家自然科学基金资助项目(42302313,52334004); 云南省重大科技资助项目(202202AG050014)
