深部围岩分区破裂的形态及其敏感性因素研究

摘要

分区破裂是深部围岩的特殊破坏形式，可能导致较大规模的灾害。当前的研究主要集中于对其形成机理的探讨，对分区破裂产生的条件、破裂发生后的形态特征及其相关影响因素等有所忽视，而该问题是预测破裂范围及采取注浆、锚固等治理预防措施的基础性机理。考虑深部巷道开挖后的岩体弹塑性应力分布，并以深部岩体强度准则为基础，研究了初始地应力和岩石抗压强度对分区破裂化现象的影响，得到深部巷道围岩破裂圈数、破裂区半径和破裂区宽度等形态。数值模拟结果发现，当初始地应力大于岩石抗压强度的1．1倍左右时，围岩出现分区破裂现象，破裂圈数、破裂区半径和破裂区宽度随着初始地应力增大而增加。该研究对揭示分区破裂的形态特征及其影响因素，建立针对不同分区破裂演化模式的预测、预防及治理措施等具有重要意义。