考虑动水压力的裂隙岩体裂纹扩展机理研究及应用

利用断裂力学理论,在考虑动水压力作用的基础上,研究了裂隙岩体中张开裂纹在受到垂直于裂纹长度方向的应力为拉应力时继续扩展的条件及考虑动水压力的裂隙岩体裂纹扩展机理在裂隙岩体隧道突水(泥)的应用。结果表明:动水压力会改变裂纹尖端应力强度因子,它能促使裂纹尖端附近的应力达到起裂临界值,从而导致裂纹继续扩展。在裂隙岩体隧道中,动水压力一方面加大裂纹尖端应力强度因子,使裂隙继续扩展;另一方面动水压力的冲刷作用导致隧道的水文地质条件不断恶化,裂隙内充填介质产生渗透变形或者整体冲出后进入隧道,造成隧道涌突水(泥)。