裂隙岩体隧道开挖扰动区三维裂纹扩展与止裂加固机理研究

主要研究由于隧道开挖扰动区应力重新分布诱发既有裂隙扩展贯通最终导致围岩失稳坍塌的力学过程及采取有效措施抑制围岩失稳的力学机理。在充分了解应力作用下三维裂纹萌生、扩展、相互作用和贯通机理以及破坏规律的基础上，求出含三维裂纹岩体的损伤局部化屈服面，从而建立损伤局部化加固模型。通过利用含三维裂纹相似材料试样，在单双轴，剪切作用下的破坏实验，验证理论求得的岩体损伤局部化屈服面的正确性；通过进行变换加固力和三维裂纹组合的止裂加固试验，研究不同裂纹组合对加固力的影响，以及加固力的作用机制，总结得到隧道开挖扰动下不同的局部化开裂破坏模式对应的不同的加固方式，并验证理论推导的损伤局部化加固模型的正确性

研究了由于隧道开挖扰动区应力重新分布诱发既有裂隙扩展贯通最终导致围岩失稳坍塌的力学过程、控制机理及并对采取抑制围岩失稳有效措施进行了室内试验和现场应用验证。通过实验室实验、数值分析深入分析了外力作用下三维裂纹萌生、扩展、相互作用和贯通机理以及破坏规律，初步建立了含三维裂纹岩体的损伤局部化屈服面的损伤局部化加固理论模型。通过进一步实验，在单双轴，剪切作用下的破坏实验，验证了理论求得的岩体损伤局部化屈服面的正确性；通过进行变换加固力和三维裂纹组合的止裂加固试验，研究得出了不同裂纹组合对加固力的影响，以及加固力的作用机制，总结得到隧道开挖扰动下不同的局部化开裂破坏模式对应的不同的加固方式，通过在实际施工水平岩层隧道工程实践进一步修正和完善了损伤局部化加固模型。