动态卸荷诱发节理岩体松动的数值模拟

摘要

高地应力条件下岩体开挖面临着初始地应力动态卸荷诱发的节理松动问题。为了提出控制节理松动方案,采用理论与数值模拟方法研究了初始地应力动态卸荷诱发节理松动机理。首先,将计算模型与简单的初始应力瞬态卸载理论结果进行了对比,验证了计算模型及其参数的正确性。其次,采用动力松弛法对地应力初始化,计算了地应力水平、卸荷路径以及卸荷时长对节理岩体松动的影响。结果表明:节理岩块张开位移与卸荷时长成负相关,与地应力水平成正相关;相同条件下,指数型卸荷路径引起的节理岩体刚体位移最大,三角函数型卸荷次之,线性卸荷最小。建议工程中通过改善装药结构和孔间距等钻爆参数来增加卸荷时长,从而有效地控制节理岩体松动效应。

关键词

节理岩体 / 地应力 / 动态卸载 / 松动变形