巖爆形成原理

E.Hoek等認為，巖爆是高地應力區(qū)洞室圍巖剪切破壞作用的產物。Zoback教授在解釋鉆孔崩落現(xiàn)象成因時，也認為巖爆破壞屬剪切破壞。然而Mastin和Haimson認為這一現(xiàn)象是由于孔壁應力集中部位的局部破壞所引起的，系張性破裂的產物。

我國楊淑清教授總結出巖爆造成圍巖劈裂破壞和剪切的二種機制，并且認為它們是二種應力水平的產物，即劈裂破壞屬脆性斷裂，而剪切破壞是巖石應力達到峰值強度狀態(tài)時的破壞;前者形成的破裂面與洞口邊界平行，而后者則與洞口邊界斜交，呈對數(shù)螺旋形狀。譚以安博士則認為，巖爆系漸時破壞過程，其形成過程可分為劈裂成板→剪斷成塊→塊片彈射三個階段。以王蘭生教授為首的川藏公路二郎山隧道高地應力與圍巖穩(wěn)定性課題組將巖爆作用與巖石在三向應力條件下的壓縮變形破壞全過程加以對照，認為巖爆力學機制可以歸納為壓致拉裂、壓致剪切拉裂、彎曲鼓折三種基本形式，也可以多種組合方式出現(xiàn)。

發(fā)生巖爆的巖體雖然在宏觀上是完整的，但在微觀上其內部存在著許多隨機分布的微裂隙，或用常規(guī)手段無法發(fā)現(xiàn)的非常小的不均勻粒子，當圍巖受力后其中處于最不利方向的裂隙端部，將會產生極高的集中拉應力，這個應力足以克服分子引力造成的內聚力，使裂隙端部產生新的拉伸破裂。

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責任編輯:孫殿偉