【摘要】：巖爆是由于地下工程開挖擾動(dòng)而導(dǎo)致巖體發(fā)生應(yīng)力集中,當(dāng)應(yīng)力集中超過巖體本身所能承受的強(qiáng)度時(shí),巖體就會(huì)發(fā)生破壞,巖體中的彈性能被迅速釋放出來,而產(chǎn)生的彈射、拋射現(xiàn)象。巖爆往往產(chǎn)生較大的破壞性,對(duì)地下工程的穩(wěn)定、施工人員的人身安全以及設(shè)備的安全都有不利的影響。本文進(jìn)行了單軸壓縮試驗(yàn)與單面臨空真三軸壓縮試驗(yàn),利用高速攝像機(jī)記錄整個(gè)試驗(yàn)過程,從破壞特征、能量演化過程特征、能量轉(zhuǎn)化特征以及巖爆能量機(jī)理這4個(gè)方面進(jìn)行分析,得到以下主要研究成果：(1)通過單軸巖爆與單面臨空真三軸壓縮巖爆的破壞現(xiàn)象進(jìn)行分析,結(jié)果表明單軸巖爆的破壞特征：巖石在破壞前沒有明顯征兆；破壞時(shí)具有彈射現(xiàn)象,彈射塊體較多,粉末較少；破碎程度較高；破壞模式為張拉-剪切破壞。單面臨空真三軸壓縮巖爆的破壞過程特征：巖石在破壞前有明顯的征兆；彈射塊體數(shù)量較少,粉末較多；破壞之后仍有一定的承載力,出現(xiàn)V型坑,破碎程度較低；其破壞模式為張拉-剪切破壞。(2)通過對(duì)單軸壓縮巖爆試驗(yàn)與單面臨空真三軸壓縮巖爆試驗(yàn)的能量演化過程研究分析,得出兩者的能量演化規(guī)律：在壓密階段彈性能的增長速率要大于耗散能的增長速率；在彈性階段,彈性能的增長速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于耗散能的增長速率；在裂紋發(fā)展階段時(shí),對(duì)于單軸壓縮巖爆試驗(yàn)而言,彈性能的增長速率要遠(yuǎn)大于耗散能的增長速率,而對(duì)于單面臨空真三軸壓縮巖爆試驗(yàn)而言,彈性能的增長速率要小于耗散能的增長速率。(3)通過對(duì)單軸巖爆試驗(yàn)與單面臨空真三軸壓縮巖爆試驗(yàn)的能量特征進(jìn)行分析,可知彈性能的轉(zhuǎn)化率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于峰前的耗散能的轉(zhuǎn)化率與峰后的耗散能的轉(zhuǎn)化率。(4)本文基于單軸壓縮試驗(yàn)與單面臨空真三軸壓縮試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)巖爆能量機(jī)理進(jìn)行探討,發(fā)現(xiàn)彈性能和耗散能對(duì)巖爆的影響很大。如果彈性能的轉(zhuǎn)化率越高,耗散能的轉(zhuǎn)化率越低,那么巖石發(fā)生巖爆的可能性就越高。
【圖文】：

（ａ）當(dāng)０邋＝邋０°時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)邐（ｂ）當(dāng)目＝邋９０°時(shí)的應(yīng)力r撈義賢跡玻慚沂心車愕撓α撈義希疲椋紓酰潁邋澹玻插澹櫻簦潁澹螅簀澹螅簦幔簦邋澹錚駑澹錚睿邋澹穡錚櫬潁翦澹櫬蟈澹簦瑁邋澹潁錚悖脲義涎沂蘋檔哪Ｊ街饕校戎中模�，Ｍe哄義弦

本文編號(hào)：2570749