Investigación sobre características de desintegración zonal y mecanismos de falla de túneles profundos en masa rocosa con juntas utilizando el método de reducción de resistencia
Autores: Chen, Baoping; Gong, Bin; Wang, Shanyong; Tang, Chun"an
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación sobre características de desintegración zonal y mecanismos de falla de túneles profundos en masa rocosa con juntas utilizando el método de reducción de resistencia
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Características de fractura
Desintegración zonal
Mecanismos de falla
Masas rocosas profundas
ángulos de inclinación de las juntas
Redistribución de esfuerzos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Para comprender las características de fractura de la desintegración zonal y revelar los mecanismos de falla de los túneles circulares excavados en masas rocosas con juntas profundas, se establecen una serie de modelos heterogéneos tridimensionales considerando diferentes ángulos de inclinación de las juntas. El método de reducción de resistencia se incorpora en el método RFPA para lograr el proceso gradual de fractura, modo de falla macro y factor de seguridad, y reproducir el fenómeno característico de fractura de las masas rocosas profundas, es decir, la desintegración zonal. Se discuten además los mecanismos mecánicos y la energía de emisión acústica de las rocas circundantes durante las diferentes etapas del proceso completo de formación de la desintegración zonal afectado por juntas de ángulo diferente y juntas distribuidas aleatoriamente. Los resultados demuestran que el proceso de desintegración zonal es inducido por la redistribución de esfuerzos, lo cual es significativamente diferente del mecanismo de formación de la zona suelta tradicional de roca circundante; el ángulo de inclinación del conjunto de juntas tiene una gran influencia en la acumulación de esfuerzos, sombra de esfuerzos y transferencia de esfuerzos, así como en el modo de falla de la masa rocosa circundante; la existencia de juntas paralelas y aleatorias lleva a que las grietas recién formadas cerca de la superficie del túnel se desarrollen a lo largo de sus direcciones; las juntas aleatorias hacen que el patrón de desintegración zonal sea mucho más complejo y esté afectado por la composición regional de las juntas. Esto mejorará significativamente nuestra comprensión de la desintegración zonal en la ingeniería profunda.
Descripción
Para comprender las características de fractura de la desintegración zonal y revelar los mecanismos de falla de los túneles circulares excavados en masas rocosas con juntas profundas, se establecen una serie de modelos heterogéneos tridimensionales considerando diferentes ángulos de inclinación de las juntas. El método de reducción de resistencia se incorpora en el método RFPA para lograr el proceso gradual de fractura, modo de falla macro y factor de seguridad, y reproducir el fenómeno característico de fractura de las masas rocosas profundas, es decir, la desintegración zonal. Se discuten además los mecanismos mecánicos y la energía de emisión acústica de las rocas circundantes durante las diferentes etapas del proceso completo de formación de la desintegración zonal afectado por juntas de ángulo diferente y juntas distribuidas aleatoriamente. Los resultados demuestran que el proceso de desintegración zonal es inducido por la redistribución de esfuerzos, lo cual es significativamente diferente del mecanismo de formación de la zona suelta tradicional de roca circundante; el ángulo de inclinación del conjunto de juntas tiene una gran influencia en la acumulación de esfuerzos, sombra de esfuerzos y transferencia de esfuerzos, así como en el modo de falla de la masa rocosa circundante; la existencia de juntas paralelas y aleatorias lleva a que las grietas recién formadas cerca de la superficie del túnel se desarrollen a lo largo de sus direcciones; las juntas aleatorias hacen que el patrón de desintegración zonal sea mucho más complejo y esté afectado por la composición regional de las juntas. Esto mejorará significativamente nuestra comprensión de la desintegración zonal en la ingeniería profunda.