【摘要】：在金沙江上游葉巴灘水電站的前期勘察過程中,揭露了一類獨(dú)特的地質(zhì)現(xiàn)象,即“深部破裂”或“深部卸荷”現(xiàn)象。該地質(zhì)現(xiàn)象在一定程度上制約了工程的運(yùn)營與維護(hù),同時(shí)制約了工程建設(shè)的發(fā)展與創(chuàng)新,導(dǎo)致額外的投資與工期的延長,給水利水電工程帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在對現(xiàn)場實(shí)際情況的分析以及河谷演化的規(guī)律等綜合考慮后,設(shè)計(jì)了符合壩址區(qū)實(shí)際工程條件的三軸卸荷試驗(yàn),該試驗(yàn)符合河谷演化規(guī)律,同時(shí)對于隧道硐室開挖,深部礦山開采以及高邊坡等同樣適用。本文通過MTS815巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)及PCI-Ⅱ聲發(fā)射測試系統(tǒng),對卸圍壓路徑下斜長花崗巖進(jìn)行聲發(fā)射試驗(yàn)研究,主要獲得以下成果:(1)根據(jù)巖石失穩(wěn)破壞過程中的聲發(fā)射振鈴計(jì)數(shù)、能量計(jì)數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律,可將整個(gè)聲發(fā)射過程劃分為四個(gè)階段:聲發(fā)射靜默階段、相對穩(wěn)定階段、穩(wěn)定增長階段、加速躍遷階段,劃分的四個(gè)階段能夠較好的與巖石失穩(wěn)破壞階段相對應(yīng)。同時(shí)水能改變巖石整個(gè)失穩(wěn)破壞過程的聲發(fā)射時(shí)間結(jié)構(gòu),即延長相對穩(wěn)定階段時(shí)間,降低穩(wěn)定增長階段時(shí)間。(2)基于聲發(fā)射事件的時(shí)序特征,提出一種判別巖石失穩(wěn)破壞前兆的新方法,即非均勻系數(shù)法。巖石整個(gè)失穩(wěn)破壞過程其非均勻系數(shù)大體呈現(xiàn) 水平-降低-躍遷‖的變化趨勢,從一定程度上反應(yīng)了巖石內(nèi)部裂紋擴(kuò)展是一個(gè)漸進(jìn)的過程,在接近破壞時(shí),其非均性出現(xiàn)大幅躍遷逼近2,因此可將非均勻系數(shù)達(dá)到(接近)2作為判定巖石失穩(wěn)破壞的一個(gè)重要衡量指標(biāo)。(3)基于聲發(fā)射RA值的變化規(guī)律,巖石失穩(wěn)破壞過程即為剪切裂紋逐漸增加形成宏觀破裂面的過程,飽水試樣的剪切裂隙在時(shí)間上具有滯后性,同時(shí)水的作用制約了巖石聲發(fā)射強(qiáng)度,削弱了巖石抵抗變形的能力,促使花崗巖由脆性向延性過度。(4)基于耗散理論探討了能量加速釋放(AER)下聲發(fā)射能量的變化情況,r值和z值均小于1,說明花崗巖卸圍壓路徑下失穩(wěn)破壞過程中能量加速釋放明顯,并基于聲發(fā)射參數(shù)建立了以r值為基礎(chǔ)的巖爆判據(jù),為判別巖爆指出了新思路。(5)結(jié)合聲發(fā)射參數(shù)建立了以巖性條件、聲發(fā)射參數(shù)、圍巖條件、水文條件4個(gè)為主因素的巖爆綜合集成判據(jù)。并以葉巴灘為例對所建立綜合集成判據(jù)進(jìn)行了論證,驗(yàn)證了該綜合集成判據(jù)的準(zhǔn)確性及適用性。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

壩址區(qū)河谷3D地形剖面圖
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV221.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2637736