利用DDARF(discontinuous deformation analysis for rock failure)方法对含有45°平行节理的试块进行了双轴压缩数值模拟试验,分析了侧压不同对于原生裂隙起裂和试块破坏的影响,得出了侧压会抑制原生裂隙的开裂和试块的破坏的结论;为了与完整岩体做比较,建立了相同尺寸和参数的完整岩体的试块模型,做了同样的双轴压缩试验,得到了45°节理岩体和完整岩体的包络线和包络线方程,两者的包络线可分别得到对应的c、φ值,可分别建立45°节理围岩和完整围岩的地下洞室模型,用Flac-3d程序模拟了两种洞室的开挖过程,并得到了两种洞室开挖完后的塑性区面积和关键点位移,通过比较可以得出节理对围岩的稳定性影响颇大的结论。
利用非连续变形分析岩石断裂方法(Discontinue Deformation Analysis for Rock Failure,DDARF)数值模拟技术对平行节理岩体试件进行理论分析和数值模拟,研究了不同侧压力状态和原生裂隙角度等物理参数对剪切破坏和峰值强度的影响程度,指出侧压力和裂隙角度是岩体发生剪切破坏的主要原因。依据实际地下工程情形,建立具有平行节理岩体的地下洞室模型,并利用非连续变形分析方法(Discontinue Deformation Analysis,DDA)模拟地下洞室开挖过程围岩结构位移和稳定性分析,研究结果表明,平行节理岩体在不同地应力条件和裂隙角度下对洞室周围岩体稳定性具有不同程度的影响。
首先采用DDARF(discontinuous deformation analysis for rock failure)分析方法对双裂隙岩块进行单轴和双轴压缩模拟试验,研究了裂隙角度和侧向应力大小对岩块特性的影响,得到了裂隙岩块在这两种加载试验中的破坏过程、应力-应变曲线以及岩块中裂隙的起裂应力和岩块的峰值强度。在双轴压缩模拟试验中绘制了裂隙角度为45°的岩块在不同侧向压力下的强度包络线。其次,采用DDARF分析方法模拟劈裂试验中含裂隙试块的锚固效果,得到了4种不同锚固角度试块的轴向荷载–位移变化曲线和裂隙扩展规律。模拟结果与前人的类似条件下的试验结果相符良好。随后又将双裂隙试块双轴压缩模拟试验中得到的参数运用到一个地下洞室的工程实例中,用等效力学特性的方法分析对比了完整岩体和节理岩体洞室开挖完成后的破损状态的差异。最后运用DDARF分析方法研究了随机生成4组节理岩体的地下洞室的稳定性,得到了洞室节理围岩的裂隙扩展过程。同时通过对关键点位移的监测分析了锚杆的锚固效应。
为了研究含有不同角度双组平行节理时围岩的稳定性,本文使用DDARF(Discontinuous Deformation Analysis for Rock Failure)新方法模拟了含有双组平行节理围岩的地下洞室开挖过程,双组平行节理的角度分别取30°、45°和60°三种工况进行试验,由试验得到了洞室开挖完成后的破损情况和拱顶、边墙、底板的关键点位移,分析该结果可以得出双组节理角度为60°时洞室围岩的稳定性在三种工况中最差的结论。
