巖爆按發(fā)生時間可以分為時滯型巖爆和即時型巖爆。其中,時滯型巖爆由于發(fā)生在圍巖開挖完成后的數(shù)小時至數(shù)十小時,嚴重威脅到施工人員和施工設備的安全。本文通過單軸加載和三軸卸圍壓蠕變試驗,結(jié)合聲發(fā)射監(jiān)測技術,研究了花崗巖在長期荷載作用下的蠕變特性,以及花崗巖在蠕變過程中的能量耗散規(guī)律和微裂隙擴散規(guī)律,并以此對時滯型巖爆的孕育機理進行了研究。研究結(jié)果表明,時滯型巖爆的孕育可以分為前期積累、開挖后應力調(diào)整、穩(wěn)定發(fā)展和巖爆發(fā)生四個階段。在圍巖開挖過程中,由于施工擾動,圍巖內(nèi)部微裂隙擴展,有剝離現(xiàn)象產(chǎn)生。在開挖完成后,圍壓在短時間內(nèi)產(chǎn)生應力重分布,變形和能量耗散有所激增,原始微裂隙擴展,并伴隨少量新微裂隙的產(chǎn)生。之后,圍巖進入穩(wěn)定發(fā)展階段,變形和能量耗散均維持在較低水平,微裂隙擴展緩慢,該階段圍巖在進行破壞前的能量積累,是進行巖爆預警的標志。在進入破壞階段后,圍巖在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的能量耗散,微裂隙迅速擴展并最終貫通,圍巖發(fā)生破壞,即產(chǎn)生時滯型巖爆。 

【文章來源】：地下空間與工程學報. 2020,16(S1)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

試驗巖樣

單軸加載蠕變試驗時間應變曲線如圖2所示。最后一級加載下巖樣的變形量如表1所示，試驗全過程巖樣的變形量如表2所示。試驗結(jié)果表明，巖樣在最后一級加載完成后，經(jīng)過初始蠕變、等速蠕變和加速蠕變，最終發(fā)生破壞。其中，初始蠕變階段與加速蠕變階段耗時較少，但變形量較大，且以加速蠕變階段為主。

從整個蠕變過程來看，巖樣的變形主要集中在第一級加載和最后一級加載時，其余各級加載條件下巖樣的變形不明顯。分析認為，巖樣在第一級加載之后產(chǎn)生較大變形的原因是發(fā)生了壓密現(xiàn)象。在此后的加載過程中，巖樣僅在加載時產(chǎn)生明顯變形，而在持荷階段變形不明顯，巖樣處于能量積累階段。同時，當加載至100 MPa后，巖樣產(chǎn)生剝離現(xiàn)象，如圖3所示，此時巖樣的變形略有增長，但巖樣仍能繼續(xù)承受荷載。當加載至臨界荷載后，巖樣在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的變形，最終發(fā)生破壞。2.1.2 聲發(fā)射活動規(guī)律

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3543079