冲击荷载诱发高应力D形隧道侧壁岩爆

发布时间：2024-05-31 17:14:16 栏目：精选百科

导读 现场观测表明，高应力D形隧道在爆破或其他采矿相关动态扰动产生的冲击荷载作用下，会遭遇侧壁岩爆。这些现象可能导致侧壁破坏和岩石剧烈抛...

现场观测表明，高应力D形隧道在爆破或其他采矿相关动态扰动产生的冲击荷载作用下，会遭遇侧壁岩爆。这些现象可能导致侧壁破坏和岩石剧烈抛射。岩爆的持续发生对深部岩石工程的安全施工提出了挑战。因此，迫切需要研究冲击荷载引起的D形隧道侧壁岩爆。



中国东南大学和芬兰奥卢大学的科学家团队在科爱期刊《岩石力学通报》上发表了一项新研究，对冲击荷载作用下的D形隧道侧壁岩爆进行了系统研究。他们的目的是揭示相关的岩爆过程、岩爆特征及其触发机制。

“我们开发了一种实验能力，利用双轴霍普金森压杆系统研究冲击载荷作用下二维高应力 D 形隧道侧壁岩爆，”该研究的主要作者吴五星解释说。“具体来说，我们重点研究了冲击载荷作用过程中 D 形试件的侧壁岩爆过程，研究了不同水平预应力下围岩的破坏特征、应变场和位移变形特征”

研究发现，在不同二维静应力作用下，D形试件侧壁破坏过程相同，均存在拉伸破坏和拉剪破坏，但V形破坏区体积、拉应变集中区影响范围及岩爆严重程度均随水平预应力的增加而减小。

“这些发现表明，在冲击载荷作用下，高应力 D 形孔试样的侧壁岩爆是由静态应力和冲击载荷相互作用引起的，”该研究的通讯作者冯强·龚说道。“静态预应力确定了初始应力和应变分布，而水平预应力影响了应变集中区的影响范围和应变值。”

值得注意的是，冲击载荷破坏了原有的应力平衡，导致周围岩石的应力和应变发生改变，最终引发岩爆。

研究团队期待他们的最新发现能在深隧道岩爆灾害领域引起更多关注。最重要的是，他们希望他们的发现能为理解和预防岩爆提供宝贵的见解。