硬岩开挖诱发扰动应力旋转规律及其对岩体破裂的影响

孙钱程; 刘越; 王庆文; 李邵军; 郑民总

doi:10.16285/j.rsm.2022.1726

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硬岩开挖诱发扰动应力旋转规律及其对岩体破裂的影响

基础理论与实验研究 | 更新时间：2026-06-25

- 硬岩开挖诱发扰动应力旋转规律及其对岩体破裂的影响
- Law of disturbed stress rotation induced by hard rock excavation and its influence on rock fracture
- 岩土力学 2023年44卷第11期页码：3128-3140
- 作者机构：
  
  1. 三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站,湖北,宜昌,443002
  2. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北,武汉,430071
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目（No. 51909136，No. 42202320）
- DOI：10.16285/j.rsm.2022.1726
  中图分类号： TU45
- 网络首发：2023-11-28，
  
  纸质出版：2023
- 稿件说明：
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孙钱程, 刘越, 王庆文, 等. 硬岩开挖诱发扰动应力旋转规律及其对岩体破裂的影响[J]. 岩土力学, 2023,44(11):3128-3140.

SUN Qian-cheng, LIU Yue, WANG Qing-wen, et al. Law of disturbed stress rotation induced by hard rock excavation and its influence on rock fracture[J]. 2023, 44(11): 3128-3140.
孙钱程, 刘越, 王庆文, 等. 硬岩开挖诱发扰动应力旋转规律及其对岩体破裂的影响[J]. 岩土力学, 2023,44(11):3128-3140. DOI： 10.16285/j.rsm.2022.1726.

SUN Qian-cheng, LIU Yue, WANG Qing-wen, et al. Law of disturbed stress rotation induced by hard rock excavation and its influence on rock fracture[J]. 2023, 44(11): 3128-3140. DOI： 10.16285/j.rsm.2022.1726.

摘要

针对深部地下工程扰动应力场变化诱发围岩损伤破裂的问题，在详细分析锦屏地下实验室Ⅱ期工程扰动应力场测试数据的基础上，解译了不同施工过程下扰动应力场的变化规律，分析了主应力方向的变化模式，通过对照分析岩体原位钻孔成像，揭示了主应力方向变化对围岩破裂的影响。研究结果表明：中导洞开挖阶段是扰动应力场变化最活跃的阶段，开挖掌子面向监测断面推进的过程中主应力方向的变化模式以应力回旋为主，开挖掌子面远离监测断面推进的过程中主应力方向的变化模式以应力旋转为主，主应力方向出现最大变化幅度的位置在距离边墙4.5 m测点处；边墙扩挖阶段，主应力方向的变化模式以应力旋转为主，主应力方向出现最大变化幅度的位置在距离边墙2.5 m测点处；扰动应力方向变化直接影响岩体裂隙发育的形态和走向，大角度旋转的应力容易诱发张拉裂隙以及拉-剪混合型裂隙，小角度旋转时更倾向于诱发破裂面偏转角度与应力旋转角度相当的、具有凹凸形态的剪切裂隙，大角度回旋的应力多形成相互交叉的“X”型剪切裂隙。基于实测扰动应力的研究结果可为深埋高应力硬岩开挖的扰动应力场变化规律及其对岩体破裂发展的影响研究提供参考。

Abstract

1. National Field Observation and Research Station of Landslides in Three Gorges Reservoir Area of Yangtze River

China Three Gorges University

Yichang

Hubei 443002

China; 2. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering

Institute of Rock and Soil Mechanics

Chinese Academy of Sciences

Wuhan

Hubei 430071

China

关键词

Keywords

references

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