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深埋地下隧洞工程的大量建设是未来社会发展的必然要求。与此同时,深埋对围岩性质的改变及带来的岩爆灾害给地下工程的施工与安全带来了严重的影响。以齐热哈塔尔高埋深引水隧洞为研究对象,通过室内物理试验及数值模拟结合的方法,研究片麻花岗岩的力学性质及引水隧洞的岩爆机理。主要分析了岩石的力学性质、最小围压对岩爆的影响、不同侧压力系数和不同开挖形状对洞室岩爆的影响,为实际工程提供一定的参考依据。论文主要内容及成果如下:(1)对齐热哈塔尔片麻花岗岩标准试样进行单轴压缩试验、巴西劈裂试验和常规三轴试验。测得岩石的力学行为,结合破坏形态和应力-应变曲线对其岩爆倾向和脆性特征进行分析,得到了力学性质和围压的线性关系。结果表明所测岩石具有较大的脆硬性、拉压比及较高的岩爆倾向。(2)结合物理试验中试样参数、破坏现象和裂纹扩展情况对PFC2D中的粘结本构模型进行了对比分析,选择更加适合的Flat-Jointed模型进行实现室内试验的参数反演和室内岩爆试验的模拟。参数反演从裂纹数目、破裂模式与应力-应变曲线三个方面和室内试验进行对比分析,表明模型可靠性。室内岩爆试验模拟旨在探究最小围压对岩爆的影响,结果表明围压较小或较大时,更容易发生岩爆破坏;围压在一定范围内时试样更加稳定,但发生岩爆时,破坏程度更加严重。(3)结合工程实际情况进行颗粒细观强度折减后进行了洞室开挖的模拟,研究了不同洞室开挖形状和不同侧压力系数下洞室的岩爆破坏过程。主要从裂纹萌生发展情况及种类、力链分布及开挖处位移状态三个角度进行了分析。结果表明:侧压力系数对洞室开挖后的应力重分布有一定影响,但不同侧压力系数下,破坏时的应力集中分布区域和裂纹产生趋势都具有相似性。圆形洞室相对于城门洞形洞室更加稳定,但其施工过程较为复杂。城门洞型洞室在边墙与底板交接处存在相对薄弱区,但其开挖过程较为简单。