ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ЗОНАЛЬНОЙ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ (330,00 руб.)

Стр.1

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ 2013 УДК 624.153.7 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ЗОНАЛЬНОЙ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ Ван Ксю-бин, Пан И-шан, Чжан Чжи-хуэй Ляонинский технический университет, E-mail: wxbbb@263.net, Фуксин 123000, Китай Исследована пространственная локализация деформаций массива пород как перспективное направление решения проблемы зональной дезинтеграции (Шемякина – Опарина). Модели трехмерной нагрузки и разгрузки реализованы численно с применением деформационной теории. Нагружение после выемки тоннеля круглого сечения выполнено с контролем осевого смещения. В модели разгрузки после достижения статического равновесия постадийно проведена выемка цилиндрического тоннеля. Численные результаты показывают наличие явления зональной дезинтеграции, при которой кольцевые участки высоких деформаций сдвига изолированы или перемежаются с зонами малых деформаций сдвига. Проведено сравнение результатов расчетов модели нагружения с таковыми модели разгрузки; установлено их соответствие с результатами натурных наблюдений. В плоскости, ортогональной оси тоннеля, участки повышенной деформации сдвига образуются на существенном расстоянии от поверхности тоннеля в результате распространения зон сдвига, происхождение которых не связано с процессами деформирования в рассматриваемой плоскости. Зональная дезинтеграция, модель нагружения, модель разгрузки, пространственная локализация деформации, зона сдвига, тоннель, гетерогенность ВВЕДЕНИЕ Известно, что напряжения, превышающие предел упругости, вызывают приконтурное разрушение массива или формирование пластической зоны вблизи поверхности тоннеля. Вне пластической зоны породы остаются упругими. Ситуация меняется с ростом глубины. Во вмещающем тоннель породном массиве установлено наличие зональных периодических структур, т. е. чередование разрушенных (или трещиноватых) и упругих участков [1 – 5]. Наличие этого явления, известного как зональная дезинтеграция, подтверждено результатами полевых геофизических или перископных исследований. Данное явление противоречит традиционным представлениям о разрушении массива пород вокруг тоннеля. Полученные результаты свидетельствуют о том, что на большой глубине количество зон разрушений может быть от 3 до 5. Таким образом, возникают проблемы применения традиционных методов крепления для зон разрушения, так как они могут оказаться неэффективными в глубоких подземных выработках. Работа выполнена при поддержке Китайского национального фонда естественных наук, проект № 50974069, Национальной программы научно-исследовательской деятельности Китая, проект № 2010CB226803 и Программы поддержки талантов Ляонинского университета, проект № LJQ201103). 21 № 3

Стр.1