Mont Terri试验场Mine-by巷道开挖近场响应模拟分析.pdfVIP

第 33卷 第 8期 岩石力学与工程学报 Vbl-33 No．8 2014年 8月 ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering Aug．，2014 MontTerri试验场Mine．by巷道开挖近场响应 模拟分析 李连崇 ，LiuHuihai，BirkholzerJens。，VietorTim f1．大连理工大学 土木工程学院，辽宁 大连 116024；2．劳伦斯伯克利国家实验室 地球科学部，美国 伯克利 94720 3．瑞士国家放射性废物处置公司，瑞士 韦廷根 55211 摘要：瑞士MontTerri地下实验室于2008年构建Mine．by(MB)Niche巷道，并围绕其中的MBNiche2进行开挖诱 发OpalinusClay黏土岩围岩变形及流固耦合特征的现场实测分析。以MBNiche2巷道为背景工程，利用基于双 应变胡克模型(TPHM)的数值模拟方法，对MBNiche2巷道的开挖过程进行模拟分析，计算结果较为准确地反映 开挖卸载诱发的近场围岩变形行为、损伤区及孔隙水压力演化特征。模拟结果显示，巷道拱顶径向位移可达甚至 超过 10mm，两帮破坏深度可达 1．4m，孔隙压力的扰动区最远可出现在掌子面前方 11m左右，最大孔隙压力可 抬升至3．3MPa，模拟结果与现场实测值表现出较好的一致性。基于双应变胡克模型TPHM 的计算结果较基于传 统胡克模型SPHM 的计算结果更趋于符合实际，这在一定程度上反映出TPHM较好地捕捉到岩石中孔隙、裂隙等 的自然应变(真应变)的物理本质，强调合适的本构模型在卸荷开挖工程问题模拟分析中的重要性。 关键词：隧道工程；MontTerri试验场；Mine—by巷道；开挖；胡克定律；数值模拟 中田分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1000—6915(2014)08—1626—09 NUM ERICALINVESTIGATIoN oN NEAR FIELD RESPoNSETo EXCAVrATIoN oFM INE．BYNICHEATM oNTTERIU SITE LILianchong ，LIU Huihai，BIRKHOLZER Jens，VIETOR Tim3 (1．SchoolofCivilandHydraulicEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian，liaoning116024，China； 2．EdrthSciencesDivision，LawrenceBerkeleyNationalLaboratory，Berkeley94720，USA： 3．NationalCooperativefortheDisposalofRadioactiveWaste(NAGRA)，Wettingen5521，Switzerland) Abstract：In2008，theMine．by(MB)NicheswereconstructedinMontTerriundergroundrocklaboratory．Oneof niches，MBNiche2，wasselectedtoinvestigatethedeformationandthecoupledhydro—mechanicalbehaviorofthe Opalinusclaynearexcavation．BasedontheengineeringgeologicalconditionsofMB Niche2，ageomechanical simulatorincorporatingthetwo—partHookeSmodel(TPHM)wasemployedtosimulatetheexcavationprocessof MB Niche2．Numericalresultsshow thatneartheroofofNichere