地下工程開(kāi)挖誘發(fā)巖體損傷與破壞,進(jìn)而引起巖體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)是地下工程最常見(jiàn)的難題之一,因此巖石在受力作用下的破壞特征一直是巖石力學(xué)研究工作的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。有效的加固支護(hù)手段是維持地下工程長(zhǎng)期穩(wěn)定的關(guān)鍵,而注漿是有效提升巖體力學(xué)與滲透性能、改善地下工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要技術(shù)手段。本文圍繞巖石受力破壞特征及破壞巖石注漿加固效應(yīng)開(kāi)展系列研究,研究了三軸壓縮條件下黃砂巖受力破壞特征及其破壞后注漿加固體峰值強(qiáng)度、恢復(fù)比、強(qiáng)度特征等力學(xué)參數(shù)指標(biāo),深入分析了巖石受力破壞特征與注漿對(duì)受力破壞巖體的注漿加固效果。本文主要研究成果和結(jié)論有:（1）開(kāi)展了不同圍壓下黃砂巖的受力破壞試驗(yàn),結(jié)果表明0⁸MPa圍壓條件下隨著圍壓的增加,黃砂巖的峰值強(qiáng)度、峰值應(yīng)變、彈性模量、變形模量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì),圍壓對(duì)巖石變形與強(qiáng)度具有明顯的控制作用;隨著圍壓的增加,巖石破壞形式會(huì)由張拉型破壞主導(dǎo)向剪切型破壞主導(dǎo)轉(zhuǎn)化,巖石破壞形式會(huì)更加協(xié)調(diào),裂隙數(shù)目會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定;采用盒計(jì)數(shù)維數(shù)對(duì)不同圍壓條件下破壞的黃砂巖試樣表面裂隙特征進(jìn)行表征,結(jié)果表明,0⁸MPa條件下分形維數(shù)分別為1.39、1.30、1.... 

【文章來(lái)源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

各類地下工

第一章緒論2于開(kāi)挖擾動(dòng)等地下工程活動(dòng)影響引起工程巖體內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)急劇變化，出現(xiàn)強(qiáng)烈的應(yīng)力釋放、應(yīng)力集中等現(xiàn)象，應(yīng)力集中將誘發(fā)巖體出現(xiàn)損傷，引起巖體內(nèi)部裂隙萌生、發(fā)育、擴(kuò)展，使得巖體整體承載能力下降，最終在荷載作用下出現(xiàn)失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致圍巖結(jié)構(gòu)性失穩(wěn)進(jìn)而出現(xiàn)地下工程塌方、圍巖大變形、片幫等地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題，對(duì)地下工程的修建和運(yùn)營(yíng)帶來(lái)極大影響[7,8]。例如，城市地鐵隧道、山嶺隧道常見(jiàn)的圍巖失穩(wěn)、坍塌問(wèn)題等(如圖1.2(a)所示)；深部巷道在高地應(yīng)力作用下非線性大變形，圍巖形變破壞問(wèn)題[9,10]。以上情況均涉及到巖石在荷載作用下強(qiáng)度與變形性質(zhì)以及破壞特征，因此，研究巖石強(qiáng)度與變形性質(zhì)以及破壞特征對(duì)于實(shí)際地下工程建設(shè)與運(yùn)行具有一定的指導(dǎo)意義。(a)圍巖失穩(wěn)(b)注漿加固圖1.2圍巖失穩(wěn)與注漿加固針對(duì)工程巖體受力變形破壞，即完整巖石受力損傷破壞后內(nèi)部裂隙萌生、發(fā)育、擴(kuò)展形成強(qiáng)度較低、具有明顯各項(xiàng)異性特征的裂隙巖體，采取有效的支護(hù)加固技術(shù)是維持地下工程長(zhǎng)期穩(wěn)定的重要手段。注漿是增強(qiáng)裂隙巖體力學(xué)性能及抗?jié)B能力的有效措施[11-12]。為了保證工程建設(shè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的工程巖體滿足實(shí)際工程需求，通過(guò)液壓、氣壓或電化學(xué)等方式將具有一定膠凝能力的漿液注入裂隙巖體內(nèi)部，漿液沿著巖體裂隙進(jìn)行有效擴(kuò)散，將其內(nèi)部的空氣和水排除，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)作用，形成具有一定膠結(jié)強(qiáng)度的巖-漿界面，使得裂隙巖體整體完整性、力學(xué)性質(zhì)得到大幅提升，從而達(dá)到加固和

技術(shù)路線圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]富水環(huán)境下板巖膨脹過(guò)程宏-細(xì)-微觀機(jī)制研究[J]. 陳福榜,左清軍,吳友銀,張中君,趙先強(qiáng).  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]基于核磁共振技術(shù)的白云巖卸荷損傷與滲透特性試驗(yàn)研究[J]. 李克鋼,楊寶威,秦慶詞.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(S2)
[3]基于聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的含天然弱面輝綠巖變形和強(qiáng)度特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王強(qiáng),周揚(yáng)一,李元輝,張鳳鵬.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(S2)
[4]基于NMR和聲發(fā)射的砂巖疲勞損傷試驗(yàn)研究[J]. 任松,王小書(shū),高思嫻,歐陽(yáng)汛,謝凱楠.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(08)
[5]公路隧道微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建與微震特性分析[J]. 李天斌,劉天毅,陳國(guó)慶,馬春馳,張航.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[6]層狀大理巖破裂過(guò)程力學(xué)特性與能量演化各向異性研究[J]. 侯志強(qiáng),王宇,劉冬橋,李長(zhǎng)洪.  采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[7]紅層軟巖壓縮破壞的分形特征與級(jí)聯(lián)失效過(guò)程[J]. 周翠英,梁寧,劉鎮(zhèn).  巖土力學(xué). 2019(S1)
[8]淺談城市地下空間開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題與創(chuàng)新思路[J]. 胡志平,彭建兵,張飛,王瑞,陳南南.  地學(xué)前緣. 2019(03)
[9]隧道完整型巖盤(pán)滲透破壞失穩(wěn)機(jī)制流固耦合模型試驗(yàn)研究[J]. 黃震,李仕杰,趙奎,吳云,吳銳.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[10]注漿材料和預(yù)制裂紋缺陷角度對(duì)類巖石試件單軸抗壓強(qiáng)度及破壞模式的影響[J]. 樂(lè)慧琳,孫少銳.  巖土力學(xué). 2018(S1)

博士論文
[1]碳納米管增強(qiáng)水泥基注漿材料力學(xué)特性及其微觀作用機(jī)理[D]. 杜明瑞.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]裂隙巖體動(dòng)水注漿擴(kuò)散多場(chǎng)耦合機(jī)理研究[D]. 張丁陽(yáng).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[3]富水破碎巖體注漿材料研發(fā)與注漿加固機(jī)理研究及應(yīng)用[D]. 李召峰.山東大學(xué) 2016
[4]化學(xué)注漿擴(kuò)散機(jī)理的透明土試驗(yàn)研究[D]. 高岳.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于分形幾何的彩色紋理圖像分析方法研究[D]. 朱峰.東南大學(xué) 2015
[6]隧道工程富水?dāng)鄬悠扑閹ё{加固機(jī)理及應(yīng)用研究[D]. 張偉杰.山東大學(xué) 2014
[7]巖體裂隙與管道動(dòng)水注漿漿液擴(kuò)散封堵機(jī)理研究[D]. 胡巍.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[8]多孔介質(zhì)動(dòng)水化學(xué)注漿機(jī)理研究[D]. 王檔良.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2011
[9]裂隙巖體中隧道注漿加固理論研究及工程應(yīng)用[D]. 黃戡.中南大學(xué) 2011
[10]深部巷道圍巖強(qiáng)度衰減規(guī)律研究[D]. 牛雙建.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]裂隙巖體注漿作用下變形與加固機(jī)理及應(yīng)用[D]. 楊紅魯.山東大學(xué) 2019
[2]單一裂隙注漿擴(kuò)散與加固機(jī)理研究[D]. 鄭卓.山東大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3016294