深部巖石工程圍巖分區(qū)破裂化效應

　　隨著經(jīng)濟建設與國防建設的不斷發(fā)展，深部巖體工程越來越多，如逾千米乃至數(shù)千米的礦山（如金川鎳礦和南非金礦等）、錦屏二級引水隧洞及輔助洞、核廢料的深層地下存儲、深部地下防護工程等。深部巖體工程在開挖洞室或巷道時，圍巖變形和破壞等出現(xiàn)了一系列新的科學現(xiàn)象。除了巖爆和圍巖擠壓大變形以外，圍巖的分區(qū)破裂化現(xiàn)象也吸引了很多巖石力學工作者的關注。在深部巖體工程開挖洞室或坑道時，在其洞室圍巖中會產(chǎn)生交替的破裂區(qū)和非破裂區(qū)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在相關文獻中稱之為分區(qū)破裂化現(xiàn)象（Zonal disintegration）。這種現(xiàn)象于20世紀70年代在南非2073米深的金礦中采用巖石潛望鏡首次被觀察到的，20世紀80年代開始，俄羅斯科學院西伯利亞分院對分區(qū)破裂化連續(xù)地進行了深部礦井現(xiàn)場觀測和實驗室模擬試驗研究，并進行了理論分析的探索，多次指出：分區(qū)破裂化實質(zhì)在于洞室圍巖破裂區(qū)和非破裂區(qū)的交替，這與淺層的地下巷道圍巖變形和破壞已知理論概念在原則上是不同的。國內(nèi)在20世紀70年代末和80年代初，有部分學者曾在深部礦井現(xiàn)場實測中也測到了巷道圍巖變形的力學形態(tài)——拉應變和壓應變交替產(chǎn)生的現(xiàn)象。近幾年來，中國學者開始關注并開展了分區(qū)破裂化現(xiàn)象系統(tǒng)研究：指出深部圍巖分區(qū)破裂現(xiàn)象是一個與空間、時間效應密切相關的科學現(xiàn)象；并歸納出了分區(qū)破裂化現(xiàn)象主要特征參數(shù)；定性分析了分區(qū)破裂化現(xiàn)象產(chǎn)生的機理和產(chǎn)生的條件；提出了這一領域的研究方向。2006年以后，中國學者在一些學報上相繼發(fā)表了這方面的研究成果。

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