岩石开挖的脆性破坏 (Brittle Failure in Excavations)
[1] (2023) Assessing the tunnel stability in brittle rocks based on strain bursting assessment【RockEng 2022 | 在岩石力学方面的优势和未来的发展方向】基于应变爆裂评估的脆性岩石隧道稳定性评估---应变爆裂(Strain bursting)是一种与脆性硬岩中的深部地下开挖和隧道建设有关的现象，它导致了突然而剧烈的破坏，带来了高风险和破坏。这项工作的目的是评估应变爆裂和能量响应特性，并制定一个可以在初步调查阶段使用的准则。获得的结果是为了能够预测深部地质环境中的不同脆性行为。使用基于边界元方法的位移不连续方法EX3软件建立了弹性应力分析，以评估花岗岩岩体中的两种隧道几何形状（圆形和马蹄形）。模拟了两种不同的应力状态。分析结果表明，不同的几何形状会影响能量储存能力，并导致岩体爆破潜力的不同行为。
岩爆机制、预测技术和控制策略的全面回顾---脆性破坏，又称岩爆，是在高地应力地区，特别是在大深度地区开挖硬岩时发生的一种暴力现象。诱发的危害一直是全球关注的问题，导致人们广泛努力了解其机制并开发有效的方法来预测和控制这种岩体破坏。为了了解岩爆的研究现状和未来前景，我们对过去的发展进行了全面回顾。首先，我们简要地总结了岩爆的不同定义和类型。接下来，我们深入研究了岩爆研究中所采用的各种技术和方法，并分析了目前关于岩爆的机制、分类和预测的知识。然后，我们研究了预防和控制这些事件的现有方法。尽管取得了一些进展，但在实验室和现实世界条件下，不同规模的岩体行为之间的关系仍然是一个挑战领域。此外，在高原位应力下缺乏岩体分类，以及岩爆预测方法缺乏准确性，仍然是需要解决的持久问题。这项研究深入研究了最前沿的岩爆研究，阐明了潜在的地面支持策略，并赋予采矿业以权力，以便释放出控制这些爆炸现象的创新解决方案。
[3] (2022) Time-Dependent Model for Brittle Rocks Considering the Long-Term Strength Determined from Lab Data【Westwood矿的岩爆和矿柱稳定性研究】考虑到从实验室数据中确定的长期强度的脆性岩石的时间依赖模型------在大的偏离应力下，在具有高的原位强度的脆性岩石中挖掘隧道，已被证明在与最大原位应力平行的隧道外围会出现脆性破坏。由于典型的脆性构成模型中隐含和间接地考虑了强度退化，这种破坏可以瞬间发生，也可以在几个小时后发生。虽然这些模型是工程分析的有力工具，但它们不能预测脆性破裂发生的时间，而是显示了瞬间发生的可能失效模式。在本文中，一个被称为长期强度（LTS）的模型被引入并实现到FLAC2D中。该模型是CVISC模型的修改版，增加了一个强度衰减函数。这个函数是根据实验室规模的失效时间（TTF）数据开发的。LTS模型通过恒定应力蠕变实验室测试与其相应的分析解决方案进行验证，并使用加拿大原子能有限公司地下研究实验室（AECL URL）的几何形状、应力和地质条件实现隧道规模模型。然后，LTS隧道模型的结果与使用内聚力减弱摩擦加固（CWFS）方法的相同模型进行比较。本文收集了一个由188个案例历史组成的数据库。每个案例历史都包含一些预测变量 "覆土厚度、最大切向应力、岩石单轴抗压强度、岩石抗拉强度、应力比、脆性比和弹性能量指数 "以及因变量 "岩爆强度 "的四个定义等级之一。实施了一项策略，包括 "离群点检测和替换、正态性评价、分布函数的推导、平均数和平均变化范围的估计、平均数-质量和分布函数-质量假设的评价、相关分析和审查中变量的因子分析"。该策略导致的结论是，一些具有可用案例历史的预测变量对岩爆预测没有贡献。这些推论与定性因变量的回归技术的结果相一致。此外，许多预测变量的安排与因子分析不相容。在兼容安排的情况下，预测变量的变化不能得到很大的反映。使用自动关联神经网络的非线性主成分分析的应用也没有导致代表性的成分。因此，重要的预测变量只能用于设计新的分类器。预测岩石脆性蠕变破坏宏观行为的微观力学方法---岩石的脆性蠕变对于预测重要的地质灾害和地下深层挖掘的稳定性具有重大意义。该领域的一个主要挑战是将随时间变化的裂缝与宏观机械行为联系起来。本文采用Ashby和Sammis的微裂缝模型和Charles的裂缝增长规律来研究岩石脆性蠕变过程中的随时间变化的裂缝。基于岩石中损伤的宏观和微观力学定义，提出了一个新的理论模型，以建立微裂缝长度和宏观应变之间的联系。为了验证建议模型的合理性，提出了理论和实验结果的比较。利用这个新模型，对三峡花岗岩的脆性蠕变进行了详细的研究和讨论。研究发现，在脆性蠕变过程中，翼状裂纹长度、应变和损伤的演化过程相似，可分为三个阶段。模型参数对蠕变破坏行为的影响也得到了研究。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2023-04-18
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