混凝土、巖體內部包含大量不規則、跨尺度的不連續結構(如孔隙或空洞、節理或裂隙等),巖石內部含有 許多隨機分布的宏觀(guān)裂紋和孔洞的存在必然影響了巖石材料的強度,并且在外荷載作用下,這些宏觀(guān)裂紋會(huì )擴 展、匯聚、孔洞周邊會(huì )萌生新的裂紋,最終導致巖石的破壞。另外,高應力條件下地下隧道、洞室的巖石開(kāi)挖工 作面臨著(zhù)巖體卸荷變形與開(kāi)裂損傷控制難題。鉆爆開(kāi)挖的爆破荷載以及因開(kāi)挖而導致的新生自由面巖體應力動(dòng)態(tài) 卸荷(開(kāi)挖動(dòng)態(tài)卸荷)對巖體產(chǎn)生的動(dòng)力擾動(dòng)是地下工程災害的重要誘因。因此探究深部巖體爆破開(kāi)挖卸荷損傷 演化機制是巖土與爆破工程中的重要課題。
本成果能模擬材料中裂紋的萌生、擴展、交叉和貫通,可分析深部爆破開(kāi)挖卸荷過(guò)程中的巖體開(kāi)裂損傷問(wèn) 題,為相關(guān)領(lǐng)域的研究工作提供新的思路。研究成果對加深深部巖體EDZ 孕育機制的理解、豐富深部巖體EDZ 分析理論和計算方法具有重要的理論意義,而且對礦山巖體工程優(yōu)化設計與施工,對核廢料處置庫設計與安全評 價(jià),減少和防止因工程作用引起的地質(zhì)災害具有應用價(jià)值。