【摘要】：巖體天然地應力狀態(tài)的探測和地應力場的分析確定是大型巖體工程項目勘察、可行性論證、設計與建設施工必須做的工作。探測巖體天然地應力的方法有現(xiàn)場測試法和室內(nèi)測試分析法,現(xiàn)場測試法費時、費力和耗費投資,以巖石Kaiser效應為代表的室內(nèi)測試分析方法具有獨特的優(yōu)越性。但是,巖體地應力Kaiser效應測試方法還處在進一步發(fā)展和完善的過程中,許多理論問題和實際測試技術(shù)方法等問題需要進一步探討,補充和完善。為此,根據(jù)細砂巖、中晶白云巖、石英砂巖、斜長花崗巖和細粒輝長巖五種巖石試樣Kaiser效應測試資料,就巖體地應力Kaiser效應測試數(shù)據(jù)處理和分析方法做進一步的探討,豐富相關研究內(nèi)容,推進該方法進一步完善和成熟。本文的分析研究工作和獲得的主要成果如下:(1)利用掃描電子顯微鏡觀測和薄片巖相鑒定方法,對上述五種巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征進行了測試分析,確定了五種巖石的細微觀結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,為分析巖石Kaiser效應機理提供了資料。(2)對單軸壓縮循環(huán)加卸載下巖石的聲發(fā)射特征進行了測試分析,得到了巖石在此加載條件下的聲發(fā)射特性,即再次加載的開始階段,巖石聲發(fā)射活動有波動性增強現(xiàn)象,當應力達到前次加載的最大應力值時,巖石聲發(fā)射活動具有劇增現(xiàn)象即Kaiser效應特征。(3)利用巖石循環(huán)加載試驗聲發(fā)射資料,獲得了各巖石試件的Felicity比值,定量驗證了Kaiser效應存在性。結(jié)果表明當所加應力介于巖石峰值強度的17%~60%之間時,巖石Felicity比值介于0.9~1.1之間,此時巖石Kaiser效應對其所受歷史應力的“記憶能力”較強。(4)為了避免巖石試樣發(fā)育的微裂隙對巖石Kaiser效應特征點確定造成的干擾,提出了綜合考慮巖石聲發(fā)射能量對數(shù)累計和聲發(fā)射事件計數(shù)的時間過程曲線特征,來確定Kaiser效應特征點的方法,該方法提高了Kaiser效應特征點確定的合理性。(5)基于彈性力學理論和主應力計算程序,在確定巖石多級Kaiser效應特征點基礎上,提出了采用組合計算得到各個組合下的主應力及其主方向的方法。據(jù)此排除巖體地應力不可能為零應力和負應力情況,并進一步參考取樣場地區(qū)地質(zhì)新構(gòu)造特征,確定測點巖體地應力大小和方向。
【圖文】：

成都理工大學專業(yè)碩士學位論文10圖1-1 技術(shù)路線圖掃描電鏡測試單軸壓縮循環(huán)加卸載試驗巖石細觀結(jié)構(gòu)及力學特征研究Kaiser 效應存在性研究編寫程序計算主應力大小和方向

圖 2-1 聲發(fā)射檢測原理圖聲發(fā)射檢測的原理如圖 2-1 所示，在聲發(fā)射源受外部荷載的作用下以彈性波形式快速釋放出應變能，通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳播到材料表面時，引起材料表面的位，安裝在材料表面的聲發(fā)射傳感器檢測到表面位移，然后通過前置放大器和信采集處理系統(tǒng)對信號放大、采集、處理和記錄。研究人員可以通過記錄的聲發(fā)信號特征參數(shù)，選擇所需要的參數(shù)部分對所測材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化進行分析。目前，，聲發(fā)射檢測技術(shù)在研究中較為常見，主要有三個方面的應用：（1）檢測和評定材料的質(zhì)量、使用壽命和工作狀態(tài)；（2）分析材料的缺陷和破損狀況；（3）分析和測定材料聲發(fā)射源的位置與規(guī)模。同時，聲發(fā)射檢測技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢：（1）聲發(fā)射是一種非常規(guī)的動態(tài)檢測方法，能夠反映材料在外加應力作用直至破壞全過程的損傷情況。（2）聲發(fā)射檢測對被檢物體的幾何形狀沒有要求，小巧的傳感器能夠很好耦合到任意形狀的被檢物體，并且可以檢測人們不能接近的一些危險環(huán)境，擁
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU45

【參考文獻】

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本文編號：2688773