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자료유형
학술저널
저자정보
Xiaoshan Wang (Nagasaki University) Yujing Jiang (Nagasaki University) Bo Li (Shaoxing University)
저널정보
한국지질과학협의회 Geosciences Journal Geosciences Journal Vol.21 No.2
발행연도
2017.1
수록면
291 - 304 (14page)

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Understanding the process of crack propagation and deformation around underground openings is a key issue in several engineering fields, such as tunneling, mining, and radioactive waste disposal facilities. Many failures of underground openings are commonly induced by the geological discontinuities of host rock masses, which contain the existing discontinuities and the new cracks generated during the construction of underground structures. In this study, base friction tests were conducted to investigate the influence of dip angle of layered joints on the stability of circular openings in jointed rock masses and a series of numerical simulations utilizing an originally developed code based on distinct element method (DEM) were performed on the experimentbased and extended numerical models, respectively. The results show that the main propagation direction of newly generated cracks is approximately perpendicular to the joint dip angle. For the brittle host rock masses, the deformation around the underground openings is governed by the tensile failure of host rock masses. A decrease in joint dip angle gives rise to an increase of plastic failure zone in the host rock masses. The models with lower joint dip angles could generate a larger number of cracks. The maximum displacement observed at the left shoulder of openings is approximately 1.8–2 times of the minimum displacement at the right side wall of circular opening. The influences of the opening shape on the main propagation direction of newly generated cracks could be negligible. Due to the stress concentration at the sharp corner of square openings, a larger area of plastic zones is developed, which leads to obvious increment of displacements around the underground openings.

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Brady, B. / 2004 / Rock mechanics: for underground mining / Kluvier Academic Publishers :628 google schola Bray, J.W. / 1981 / The theory of base friction models / International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts 18:453~468 google schola Cai, M. / 1998 / A tensile model for the interpretation of microseismic events near underground openings / Pure and Applied Geophysics 153:67~92 google schola Cai, M. / 2004 / Generalized crack initiation and crack damage stress thresholds of brittle rock masses near underground excavations / International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 41:833~847 google schola Chappell, B. A. / 1979 / Deformational response in discontinua / International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts 16:377~390 google schola

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