溶洞位置对巷道围岩破裂过程的影响分析.PDF

第 10卷 第 1期 地 下 空 间 与 工 程 学 报 V01．10 2014年2月 ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineering Feb．2014 溶洞位置对巷道围岩破裂过程的影响分析 邵 琳 ，一，左宇军 ，宋希贤 ，， (1．贵州大学矿业学院，贵阳 550025；2．贵州大学贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室， 贵阳 550025；3．贵州省优势矿产资源高效利用工程实验室，贵阳 550025) 摘 要：利用二维真实破裂过程分析软件RFPA。建立了在静栽荷作用下含溶洞巷道围岩 破坏过程的数值模型，分析了巷道拱顶、侧部及底部围岩中存在溶洞三种情况下巷道围岩的破 裂过程，并与不含溶洞巷道的情况进行了对比。结果表明，巷道围岩中溶洞的存在，使得巷道 围岩应力场和位移场的分布发生变化，在溶洞与巷道之间区域应力集中程度较大，破坏总是发 生在巷道邻近溶洞一侧且与溶洞距离最近处。在相同加裁条件下，三种情况中底部存在溶洞 时围岩最先发生破裂，并迅速与溶洞贯通，使巷道底板破坏，底部溶洞对巷道的稳定性最为不 利。在巷道周边存在的不同分布位置的溶洞，使得巷道围岩各部位的应力集中程度不同，靠近 溶洞侧的围岩应力集中程度较大，围岩位移变化较大。 关键词 ：深埋巷道；溶洞 ；数值试验 ；破坏过程 中图分类号：TD322 文献标识码 ：A 文章编号：1673-0836(2014)01-0051-06 Analysison InfluenceOfDifferentLocationsofKarstCavesonFailure ProcessofTunnelSurroundingRockM ass ShaoLin--一，ZuoYujun’ ，SongXixian’， (1．MiningCollege，GuizhouUnwemity，Guiyang550025，China；2．GuizhouKeyLaboratoryofComprehensiveUtilization ofNon—metallicMineralResources，GuzihouUniversity，Guiyang，550025，China；3．GuzihouEngineeringLabof MineralResources。Gu~houUniversity。Guiyang，550025，hCina．) Abstract：UsingRFPA。(Two．dimensionalRealFailureProcessAnalysis)，anumericalmodeloftunnelclose tokarsteavesunderstaticloadsisestablished。andthefailureprocessofsurroundingrockmassisanalyzed，inclu- dingtheeasesthatthecaveabove，beside，orunderthetunnel-comparingwiththecasesurroundingrockmasswith— outkarstcaves．Theresultsofnumericalcalculationshowchangesforthedistributionofthestressfieldanddisplace— mentfieldofsurroundingrockmasswithkarstcaves，andstressconcentrationishigherintheareabetweenkarstca— yesandtunnel_FailurealwaysoccursOilthepointtheclosesttothecaves．Underthesameconditionofloading。 whilethecaveexistsunderthetunnel，rockfailure