岩体高应力损伤史影响围岩支护的机理研究

断层带岩体存在裂隙和高应力损伤历史的特点。为了探究隧道穿越断层带时,具有高应力损伤史的岩体在开挖后的力学特性及其对支护的影响,设计了两种卸荷路径不同的离散元数值模型:一种是峰前卸荷,反映普通隧道开挖;另一种是峰后卸荷,反映断层带内具有高应力损伤历史岩体中的隧道开挖。通过白砂岩试样的三轴压缩物理试验,标定了离散元模型的计算参数,然后通过数值计算对比研究两种卸荷路径下的围岩力学行为。结果表明,有高应力损伤历史的围岩在开挖卸荷后,自承载能力崩溃更快,因此要求支护更加及时;要控制到相同的围岩变形量,峰后卸荷工况所需的支护强度显著增大,更难以支护的细观机理在于拉伸微裂纹的显著发育。