深部巷道围岩分区破裂机理的大规模科学计算与物理试验研究

随经济建设的快速发展，交通、水利水电及能源工程不断向深部延伸，向大型方向发展。在深部岩体中开挖洞室或者巷道时，在其两侧和工作面前的围岩中产生逐次交替破裂区和未破裂区，称之为"分区破裂（zonal disintegration）"，它是深部岩石力学研究中的重要问题。其形成机理尚不十分清楚。本项目以此为研究背景，结合物理模型试验，应用三维岩石破裂过程并行分析系统（RFPA3D-Parallel），对洞室围岩在不同应力状态、不同洞形、不同围岩条件、不同开挖顺序等条件下，分区破裂形成过程及其特征进行系统的物理与数值试验研究，并充分发挥数值分析方法的优势，从应力和声发射分布随破裂过程的演化规律入手，进一步认识分区破裂现象的机理和规律。本研究的成果有助于深入了解深部巷道围岩的破坏发生机制，为深部岩体洞室开挖和支护设计提供重要的理论基础，具有重要的理论和实际意义。