高应力岩体的开挖卸荷势必导致围岩产生应力集中,随着围岩应力的增高,其应力状态接近或超过了岩体的极限强度,极易受外界载荷扰动产生失稳。当远场外来载荷与静载叠加合成载荷超过岩体的破坏临界载荷,发生岩爆、冲击地压、瓦斯爆炸等冲击破坏。
岩体工程是一个庞大的地质体,其内部存在大量的节理、结构面、裂隙、构造等,其力学特性在不同加、卸载路径下有明显的区别。
岩体在开挖之前处于三维应力平衡状态,开挖导致围岩产生单面卸荷,打破原始平衡,由原始三向六面受力状态转变三向五面受力。由于围岩具有自身的力学特性,一部分地应力以回弹变形的能量发生在开挖临空面,另一部分向深部转移,从而进行应力重新分布产生局部应力集中,当开挖岩体附近围岩应力达到其临界破坏强度时发生局部渐进性破坏。临近巷道的围岩经历了应力集中作用过程,从而在巷道周围会形成应力梯度,而应力梯度是导致巷道围岩破坏的重要影响因素之一。不同应力条件下围岩发生梯度破坏宏观和细观特征,随着深度增加,应力梯度更明显。
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