中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(10) :62-70.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.1568

孔隙水作用下深埋硐室稳定性分析及破坏机制

Stability analysis and failure mechanism of deep-buried chamber under pore water

张道兵 朱远嫘 尹华东 胡阿平 汤宇
中国安全科学学报2023,Vol.33Issue(10) :62-70.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.10.1568

孔隙水作用下深埋硐室稳定性分析及破坏机制

Stability analysis and failure mechanism of deep-buried chamber under pore water

张道兵 1朱远嫘 1尹华东 1胡阿平 1汤宇2
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作者信息

  • 1. 湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭 411201
  • 2. 中铁五局集团第一工程有限责任公司,湖南长沙 410117
  • 折叠

摘要

为获得孔隙水作用下深埋硐室的围岩压力及其潜在破坏面,将Hoek-Brown破坏准则和极限分析定理结合,改进传统的深埋硐室"楔形体"破坏机制,并将孔隙水作用考虑到优化的深埋硐室围岩稳定性计算模型中;然后根据虚功率原理推导出孔隙水作用下深埋硐室围岩压力解析解,通过序列二次规划(SQP)算法优化得到围岩压力上限解以及拱顶、拱肩破坏范围.研究表明:Hoek-Brown 准则参数中地质强度指数(GSI)、岩体常数、岩体单轴抗压强度增大时围岩压力减小,硐室的潜在塌落范围也减小,而扰动因子、岩体容重和硐室直径的增大会对硐室的稳定性产生不利影响.此外,孔隙水压力系数增大时围岩压力和塌落范围也不断增大,且随着水位线高度的增加,影响程度越加明显.

关键词

孔隙水/深埋硐室/围岩稳定性/围岩压力/破坏机制/Hoek-Brown破坏准则

Key words

pore water/deep buried chamber/surrounding rock stability/surrounding rock pressure/failure mechanism/Hoek-Brown failure criterion

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基金项目

国家自然科学基金(52074116)

出版年

2023
中国安全科学学报
中国职业安全健康协会

中国安全科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.548
ISSN:1003-3033
参考文献量14
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