[发明专利]一种用于地下洞室岩爆破坏模式的预报方法

摘要

本发明公开了一种用于地下洞室岩爆破坏模式预报的方法，该方法将地下洞室开挖后形成于洞壁压应力集中区域的破碎结构岩体定义为“岩爆爆裂体”。认为工程部位的最大初始地应力、洞壁岩体中的优势结构面以及岩爆爆裂体形成区域的洞壁临空面三者的组合关系决定了岩爆爆裂体的结构形式，即板裂化结构和切割化结构，这些结构的进一步破坏决定着岩爆的破坏模式。应用“赤平投影法”分析上述三者产状的组合关系，认为不同的组合对应着不同的岩爆爆裂体破坏模式，分别为板状、片状剥落和块状、碎块状剥落或弹射两种，以此实现岩爆破坏模式的预报。

主权项

一种用于地下洞室岩爆破坏模式的预报方法，其特征在于，包括以下步骤：A、确定判断部位的最大初始地应力的产状T₁；B、确定岩体中发育的优势结构面产状T₂；C、确定压应力区洞壁的临空面产状T₃利用有限元软件计算出隧洞开挖后的洞壁岩体应力等值线图，分析压应力区所在位置，确定压应力区域范围内洞壁临空面的产状T₃；D、确定三个产状之间的组合关系根据步骤A、B、C得到的三个产状T₁、T₂和T₃，利用赤平投影法分析三个产状之间的关系，分别得出T₁和T₃、T₂和T₃两种组合的交线产状，即T₁₃和T₂₃；E、预报岩爆破坏模式当T₁₃和T₂₃的夹角θ≥30°时，压应力区岩体易于沿优势结构面破坏形成板裂化结构的岩爆爆裂体，以板状、片状岩块的形式脱离母岩，表现为剥落破坏，为板裂化破坏模式；当T₁₃和T₂₃的夹角θ＜30°时，压应力区岩体内会形成除优势结构面以外新的破裂面，与优势结构面组合形成切割化结构的岩爆爆裂体，以块状、碎块状岩块的形式脱离母岩，表现为弹射破坏，为碎裂化破坏模式。