开挖诱发隧道围岩变形的红外热像试验研究

采用相似材料模拟试验方法,借助红外热像仪等红外设备,对岩爆诱发的深埋隧道围岩变形破坏规律进行试验研究。配制强度较高的脆性相似材料,模型采用三轴向约束,通过单轴加载,模拟三维初始地应力状态。试验采用先加载后开挖方式,对开挖过程中深埋隧道围岩变形破坏情况进行红外热像分析,研究考虑开挖速度和支护条件等因素影响的岩爆诱发过程中深埋隧道围岩变形破坏时温度变化规律,试验结果表明:开挖速度越快,模型表面温度变化越大,隧道围岩弹性能积聚越剧烈,围岩岩爆倾向越高;提高支护强度对降低深埋隧道围岩的岩爆倾向具有一定的作用;隧道围岩表面热辐射温度的快速升高引起的红外异常可作为发生岩爆前期征兆。试验揭示深埋隧道变形破坏与温度场变化之间的对应关系,为深埋隧道的合理开挖和安全支护提供参考依据。