深部地下工程岩体裂隙系统演化及灾变机理研究

项目名称： 深部地下工程岩体裂隙系统演化及灾变机理研究

项目编号： No.41172244

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 茹忠亮

作者单位： 河南理工大学

项目金额： 64万元

中文摘要： 在我国深部地下空间被广泛开发利用的形势下，针对地下工程中岩爆、大变形、塌方等灾害现象的诱发条件、成灾机理开展基础研究；分析岩体中裂隙的宏细观几何形态、分布特征，研究裂隙岩体的宏细观破坏机制，引入能够模拟不连续位移场的扩展有限元算法（XFEM），研究岩石断裂应力强度因子的影响因素，结合水平集方法描述裂隙的方法，模拟单裂隙、多裂隙、随机分布裂隙的起裂、扩展规律，揭示岩体中微裂隙起裂、扩展、贯通到宏观破坏的机制，建立岩体裂隙系统的演化与宏观力学特性关系的理论模型。提出基于岩体裂隙系统演化的深部裂隙岩体围岩变形和灾变分析方法，为深部工程地质灾害预测预报和调控提供参考指标。研究成果将为地下工程安全性与稳定性分析、评估、设计及防灾减灾提供可靠的理论基础和方法，具有重要的理论意义和广阔的工程应用价值。

中文关键词： 岩土工程；断裂力学；裂隙；扩展有限元；无网格法

英文摘要：

英文关键词： Geoengineering；Fracture Mechanics；Cracks；Extended Finite Element Method；Element Free Galerkin