摘 要:在高应力作用下,岩爆、钻孔崩落、片帮都是地下空间硬脆围岩中常见的破坏现象,这三类现象本质上均可归于完整岩体的脆性破坏,它们分别反映了高应力作用下完整岩体不同的破坏程度。通过对前人关于岩爆判据、钻孔崩落判据和片帮应力强度比判据研究成果的类比分析可知,这些脆性破坏现象在破坏时具备相同的应力背景条件。脆性破坏的应力条件可以用地下空间周边切向最大应力与岩石单轴抗压强度之比( θ max σ / ci σ )或者工程区最大主应力与岩石单轴抗压强度之比( 1 σ / ci σ )来描述,两种指标本质上反映了相同的应力背景条件。对于θ max σ / ci σ , θ max σ / ci σ = 0.4 ± 0.1 是发生脆性破坏的应力临界条件;对于1 σ / ci σ , 1 σ / ci σ = 0.15 ± 0.05 是发生脆性破坏的应力临界条件。大量的工程实例和基于Hoek-Brown 强度准则的力学分析也证明了这一背景条件的正确性。这里两种指标都取了一个范围,主要是由于不同的岩体分级、岩性和工程地质条件会对指标的界定产生较为显著的影响。
1 引 言
高地应力作用是岩体地下工程需要重点考虑的影响因素之一[1],笔者在文献[1]中对高地应力的研究现状及具体判定标准进行了详尽地讨论。然而清楚了高地应力的概念后,工程设计人员更为关注的是高地应力作用下隧道围岩的变形破坏表现形式。在高地应力作用下,隧道围岩的变形破坏分为两类,一类是严重的脆性破坏或者岩爆,另一类就是围岩大变形。
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