РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
2013
№3
УДК 622.1/2
НЕЕВКЛИДОВА МОДЕЛЬ РАЗРУШЕНИЯ ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩЕГО
ПОРОДНОГО МАССИВА В УСЛОВИЯХ НЕСОВМЕСТНОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Кс. <...> Цянь2,3,4
1
Главная лаборатория новых технологий строительства городов в горных районах,
Университет Чонкин, Министерство образования Китая, Chongqing 400045, PR China
2
Школа гражданского строительства, Университет Чонкин, Chongqing 400045, China
3
Университет науки и технологий PLA, Nanjing 210007, China
4
Государственная главная лаборатория предупреждения катастрофических событий
и ослабления последствий взрывов и техногенных воздействий,
Университет науки и технологий PLA, Nanjing 210007, China
Глубокозалегающий породный массив рассматривается как сыпучий материал, включающий
равномерно распределенные дефекты. <...> Исследовано влияние ранее имеющихся и вторичных микротрещин
на скалярную кривизну и плотность свободной энергии. <...> Разработана новая неевклидова модель деформирования массива для изучения влияния на развитие существующих и появление
вторичных микротрещин. <...> Установлен эффект влияния существующих и вторичных микротрещин на самоуравновешенные напряжения при условии несовместности свободной энергии и деформации. <...> Определены поля напряжений во вмещающем породном массиве вокруг
глубинного тоннеля круглого сечения с помощью новой неевклидовой модели. <...> Дефекты, переменная нарушений, самоуравновешенные напряжения, новая неевклидова модель,
глубокозалегающий породный массив, ранее существующие и вторичные микротрещины
ВВЕДЕНИЕ
Глубокозалегающие породные массивы характеризуются наличием разномасштабных дефектов: контактов, систем трещин, разрывных нарушений, сформированных на стадии образования породного массива и последующих тектонических процессов микро- и макроскопического уровня. <...> Контакты, трещиноватость и сбросы существенно влияют на характер поведения
породного массива при деформации <...>
НЕЕВКЛИДОВА_МОДЕЛЬ_РАЗРУШЕНИЯ_ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩЕГО_ПОРОДНОГО_МАССИВА_В_УСЛОВИЯХ_НЕСОВМЕСТНОЙ_ДЕФОРМАЦИИ.pdf
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
2013
УДК 622.1/2
НЕЕВКЛИДОВА МОДЕЛЬ РАЗРУШЕНИЯ ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩЕГО
ПОРОДНОГО МАССИВА В УСЛОВИЯХ НЕСОВМЕСТНОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Кс. П. Чжоу1, Кв. Х. Цянь2,3,4
1Главная лаборатория новых технологий строительства городов в горных районах,
Университет Чонкин, Министерство образования Китая, Chongqing 400045, PR China
2Школа гражданского строительства, Университет Чонкин, Chongqing 400045, China
3Университет науки и технологий PLA, Nanjing 210007, China
4Государственная главная лаборатория предупреждения катастрофических событий
и ослабления последствий взрывов и техногенных воздействий,
Университет науки и технологий PLA, Nanjing 210007, China
Глубокозалегающий породный массив рассматривается как сыпучий материал, включающий
равномерно распределенные дефекты. Дефекты характеризуются переменной нарушения,
определяемой методами Мори – Танака или Сидорова, в которых рассматривается взаимодействие
микротрещин. Исследовано влияние ранее имеющихся и вторичных микротрещин
на скалярную кривизну и плотность свободной энергии. Разработана новая неевклидова модель
деформирования массива для изучения влияния на развитие существующих и появление
вторичных микротрещин. Установлен эффект влияния существующих и вторичных микротрещин
на самоуравновешенные напряжения при условии несовместности свободной энергии
и деформации. Определены поля напряжений во вмещающем породном массиве вокруг
глубинного тоннеля круглого сечения с помощью новой неевклидовой модели.
Дефекты, переменная нарушений, самоуравновешенные напряжения, новая неевклидова модель,
глубокозалегающий породный массив, ранее существующие и вторичные микротрещины
ВВЕДЕНИЕ
Глубокозалегающие породные массивы характеризуются наличием разномасштабных дефектов:
контактов, систем трещин, разрывных нарушений, сформированных на стадии образования
породного массива и последующих тектонических процессов микро- и макроскопического
уровня. Контакты, трещиноватость и сбросы существенно влияют на характер поведения
породного массива при деформации и разрушении. Более того, зарождение, развитие и укрупнение
микротрещин является причиной “деградации” породы с последующим разрушением ее
структуры. Итак, микродефект породного материала — это распространенный и очень важный
элемент в механике горных пород. При наличии макротрещин, контактов и сбросов контактэлемент
Гудмана или ему подобные аппроксимации можно использовать для моделирования
геологических нарушений в породных массивах. Во многих публикациях сделано предположеРабота
выполнена при поддержке Китайского Национального фонда наук о Земле (проекты № 51021001,
51078371 и 51279218).
33
№ 3
Стр.1