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深部岩体分区破裂化演化规律及数值模拟研究
摘要
岩体分区破裂化是深部工程中的一个重要问题，本文通过对破裂化演化规律的研究，提出了一种基于数值模拟的解决方案，用于预测岩体分区破裂化的演化过程。本文通过对岩体内部结构和力学性质的分析，在考虑渗透压的情况下，建立了岩体破裂化的力学模型，并采用数值模拟方法，对深部岩体的破裂化演化过程进行模拟和分析。研究表明，岩体的物理和力学性质是影响破裂化演化规律的关键因素之一。通过数值模拟我们发现，在不断增加力的作用下，深部岩体内部会出现局部破裂现象，而且破裂位置和破裂程度与岩体的物理和力学性质密切相关。
关键词：岩体分区破裂化；破裂化演化规律；数值模拟；力学模型；岩体物理性质；岩体力学性质；
Abstract
Thezoningfracturingofrockmassisanimportantissueindeepengineering.Thisarticleproposesanumericalsimulation-basedsolutionforpredictingtheevolutionprocessofrockmasszoningfracturingbystudyingtheevolutionlawoffracturing.Throughtheanalysisoftheinternalstructureandmechanicalpropertiesoftherockmass,amechanicalmodelofrockmassfracturingisestablishedundertheconsiderationofseepagepressure.Thenumericalsimulationmethodisusedtosimulateandanalyzetheevolutionprocessofzoningfracturingindeeprockmass.Thestudyshowsthatthephysicalandmechanicalpropertiesoftherockmassarekeyfactorsaffectingtheevolutionlawoffracturing.Throughnumericalsimulation,wefoundthatunderthecontinuousincreaseofforce,localfracturingoccursinsidethedeeprockmass,andthefracturingpositionanddegreearecloselyrelatedtothephysicalandmechanicalpropertiesoftherockmass.
Keywords:rockmasszoningfracturing;evolutionlawoffracturing;numericalsimulation;mechanicalmodel;rockmassphysicalproperties;rockmassmechanicalproperties;
正文
1.研究背景
岩石作为地球的主要构成物之一，在地质、地球物理、资源遗产方面都有重要的应用价值。随着社会的发展和对自然资源的开发，对深部岩石破裂行为和机制的研究也变得越来越重要。岩体分区破裂化是深部工程中一个非常重要的问题，它可能导致深部工程发生灾难性的事故，对工程和环境造成严重危害。因此深入研究分区破裂化的演化规律及其机理对于确保深部工程的安全和稳定，开展高效可持续的矿业活动具有重要意义。
2.破裂化演化规律的研究
2.1岩体物理性质的影响
岩石的物理性质是影响岩体破裂化演化规律的关键因素，其中包括岩石的孔隙度、渗透性、压实度和抗压强度等物理参数。孔隙度是指岩石体积中孔隙空间所占比例，渗透性是指岩石中水分子通过孔隙空间的能力，压实度是指岩石被围压缩后的程度，抗压强度是指岩石承受压力的极限。这些物理参数在岩体破裂化的演化过程中扮演了重要的角色。在岩石中压力不断增加的情况下，孔隙度和渗透性的减少会加速岩石的破裂化，导致岩石发生破坏；
2.2岩体力学性质的影响
岩石的力学性质也是影响岩体破裂化规律的重要因素，其中包括抗剪强度、抗拉强度、抗压强度等。在岩石承受外部压力的情况下，抗压强度是决定岩体破裂化演化规律的关键因素之一。因此，抗压强度越高，岩体越难发生破裂。
3.数值模拟研究
对岩体破裂化规律的认识有助于为深部岩体的预测和防灾提供参考和依据。数值模拟方法是一种可以在短时间内预测岩体破裂化演化的有效工具。本文采用数值模拟方法，结合岩体物理和力学性质的分析，对深部岩体破裂化演化过程进行数值模拟和分析，以预测岩体破裂化演化的趋势和特点。
在数值模拟中，我们首先将岩体模型分割成小区域，并在每个区域内考