深埋洞室开挖瞬态卸荷诱发围岩开裂扩展模拟研究
Simulation study of crack development induced by transient release of excavation load during deep underground cavern
罗忆
（1984—），男，博士后，主要从事岩石动力学与工程爆破方面的研究。E-mail：yluo＠whut.edu.cn。
武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070
武汉理工大学 土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430070
卢文波
武汉大学 水工岩石力学教育部重点实验室，湖北 武汉 430072
李新平
武汉理工大学 道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070
武汉理工大学 土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430070
LUO Yi
Hubei Key Laboratory of Road-bridge and Structure Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，China
School of Civil Engineering and Architecture，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，China
LU Wen-bo
State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science，Wuhan University，Wuhan 430072，China
LI Xin-ping
Hubei Key Laboratory of Road-bridge and Structure Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，China
School of Civil Engineering and Architecture，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，China
深部岩体开挖过程中，结构面开裂扩展是围岩大变形失稳的主要原因之一。本文提出一套基于瞬态卸荷的动力扰动过程的地下厂房高边墙内部断续结构面开裂扩展数值计算方法。计算中基于动力断裂力学相关判据对每一子步进行判断，确定结构面扩展的方向和角度，再通过罚函数法模拟结构面的力学特性，从而通过迭代方法计算出开挖荷载瞬态卸荷诱发高边墙内部断续结构面的扩展路径。结果表明，结构面扩展角度受侧压力系数影响较大；结构面在边墙内部较浅部位时，会与边墙表面贯通；结构面部位较深时则可能在贯通前停止扩展。与相关室内试验研究成果对比表明，数值模拟结果具有一定准确性。
（正文刊录在《水利学报》2014年增刊2）