隧道开挖卸荷效应诱发断层活化突水数值模拟研究 |
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引用本文: | 李杨杨,朱慧聪,张士川,杨维弘,王西伟.隧道开挖卸荷效应诱发断层活化突水数值模拟研究[J].矿业研究与开发,2023,43(3):154-159. |
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作者姓名: | 李杨杨 朱慧聪 张士川 杨维弘 王西伟 |
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作者单位: | 1. 山东科技大学矿山灾害预防控制-省部共建国家重点实验室培育基地;2. 山东科技大学能源与矿业工程学院;3. 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院;4. 陕西正通煤业有限责任公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51974173,52004147);;山东省自然科学基金项目(ZR2020QE129); |
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摘 要: | 隧道开挖过程中工程岩体卸荷诱发断层活化突水是岩土工程领域的重要研究内容之一。以青岛某地铁站为地质背景,借助COMSOL Multiphysics数值模拟软件,建立不同倾角断层隧道开挖固流耦合模型,对隧道开挖卸荷诱发断层活化引起突水过程中围岩应力场、渗流场进行分析,获得不同倾角断层与开挖卸荷效应的互馈联动机制,明确关键突水点及突水工况。研究结果表明:55°倾角的断层最先活化,其对应力的吸收及阻隔效力最差;随断层倾角增大,断层对开挖卸荷效应的敏感程度降低。渗流场对断层倾角的变化较为敏感,倾角越大,断层汇集导通水能力越强,覆岩渗流场运移变化越快。研究结果可为地铁、隧道、矿山地下开采过程中防治断层活化突水事故提供理论参考。
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关 键 词: | 隧道开挖 卸荷扰动 断层活化 突水 数值模拟 |
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