时滞型岩爆破坏特性研究综述★

刘 刚 彭 有 李皓然 汪驰宇 刘哲汛 王德超 贾 蓬

(东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819)

1 概述

岩爆的滞后效应是指深部高应力硬岩开挖卸荷之后往往经过一段滞后时间才会突然破坏。这种滞后效应在深部地下工程中较为普遍，由于其发生具有随机性、突然性，所以往往对工程中的人员和设备安全造成更大的危害。国内外学者基于电阻率与超声波等无损检测手段，对各种性质的岩石进行了室内试验以及数值模拟，对其发生的机理进行了大量的试验研究，得到了岩石滞后效应的相关规律和发生机理。

2 硬岩的蠕变特性及岩爆机理

在实际工程中，岩爆的滞后效应是指岩爆往往产生于开挖完成后的数小时至数十小时，具有一定的时滞性。因此，研究岩石在长期荷载作用下的力学特性，具有重要的意义。早在1991年Zaretskii[1]对于岩石的蠕变曾经做过以下设想，想通过类比的方法研究岩石的蠕变，当时采用了专门用于高分子材料研究所使用的类比法，尤其是应力—时间类比和气压—时间类比原理。Boukharov[2]通过试验观察脆性岩石，在持续荷载作用下的变化过程，这三个过程分别是弹性变形、塑性变形和膨胀变形。这三个过程在时间上不仅是相互独立的，还是平行发生，但是它们作为影响脆性岩石蠕变应变因素，彼此的贡献却并不相等，并且这种影响随蠕变阶段的不同而变化。邓广哲[3]在进行针对岩体长期稳定性的研究分析过程中，通过总结发现了主裂纹的产生与时效扩展之间的关系，这种影响是间断裂隙岩体蠕变所造成的。……