当前位置:主页 > 科技论文 > 建筑工程论文 >

支护失效对岩爆弹射破坏影响的真三轴试验研究

发布时间:2018-04-26 11:19

  本文选题:岩石力学 + 岩爆 ; 参考:《广西大学》2016年硕士论文


【摘要】:岩爆是高地应力条件下的岩体在开挖卸荷后围岩应力状态改变导致围岩的强度和承载能力急剧下降,诱发突然或激烈的弹射破坏并伴随着巨大能量释放的地质灾害,是深部地下工程经常遇到的危害性最大的地质灾害之一。支护是控制岩爆发生的一种重要途径,然而工程实际中,虽然支护对岩爆破坏具有一定的抑制作用,但岩爆仍然常发生在已支护的围岩中,甚至因支护失效诱发强烈岩爆。因此,支护失效对岩爆的影响问题不容忽视,支护失效对岩爆影响的研究对岩爆倾向隧洞的合理支护设计具有重要的现实意义。利用具有单面突然卸载功能的真三轴岩爆试验系统,以灰白色花岗岩为研究对象,根据地下洞室支护失效前后的围岩应力路径变化,通过岩爆过程模拟试验,利用高速摄像系统对岩爆破坏全过程进行追踪与弹射动能测试,详细分析岩爆的弹射过程、岩爆弹射动能、岩爆破坏形态、声发射能量累计数和平均破碎块度等特征,研究不同失效支护力、支护失效时机及支护失效速率对岩爆弹射破坏的影响。研究结果表明:(1)支护力越大,岩样峰前储存的弹性应变能越多,同时支护力抑制了岩样裂缝的发展,岩样损伤小,声发射能量累计数低,支护失效时,突然释放的弹性应变能转化为动能越多,岩爆的弹射动能越大;(2)在不超过岩样真三轴抗压强度的条件下,在轴向应力加载过程中,单面卸除最小主应力的时间越晚,即支护失效时机越迟,峰前储存的弹性应变能越多,岩样破坏时,瞬间释放的弹性应变能转化为动能越多,岩爆的弹射动能越大;(3)岩爆弹射动能随支护失效速率的增大而增大,呈现线性增长趋势。随着支护失效速率的增大,岩样的破坏模式由静态脆性破坏向岩爆动力破坏转变;岩样峰前损伤越少,声发射能量累计数越小,岩爆强度越高。
[Abstract]:Rock burst is a geological disaster that changes the stress state of rock mass under high ground stress condition after excavation and unloading, which leads to the sharp decrease of strength and bearing capacity of surrounding rock, which induces sudden or intense ejection damage and accompanying with huge energy release. It is one of the most harmful geological hazards often encountered in deep underground engineering. Support is an important way to control the occurrence of rockburst. However, in engineering practice, although the rock burst is restrained to some extent, the rockburst still occurs in the supported surrounding rock, even the strong rock burst is induced by the failure of support. Therefore, the influence of support failure on rock burst can not be ignored. The study on the influence of support failure on rock burst is of great practical significance to the reasonable support design of rock burst inclined tunnel. Using the true triaxial rockburst test system with the function of one side sudden unloading, taking gray-white granite as the research object, according to the change of surrounding rock stress path before and after the failure of underground cavern support, the simulation test of rock burst process is carried out. The whole process of rock burst damage was tracked and ejection kinetic energy was measured by high speed camera system, and the characteristics of rock burst ejection process, rock burst ejection kinetic energy, rock burst failure form, acoustic emission energy accumulation and average fragmentation were analyzed in detail. The effects of different failure support forces, failure time and failure rate on the ejection failure of rock burst are studied. The results show that the greater the support force is, the more elastic strain energy is stored in front of the rock sample peak. At the same time, the support force inhibits the development of rock sample fracture, the damage of rock sample is small, the accumulation of acoustic emission energy is low, and the support fails. The more elastic strain energy suddenly released into kinetic energy, the greater the ejection kinetic energy of rock burst is.) under the condition that the true triaxial compressive strength of rock sample is not exceeded, the time of removing the minimum principal stress on one side is later during axial stress loading. That is, the later the failure time of support, the more elastic strain energy stored before peak. When rock sample is destroyed, the more elastic strain energy released instantly is converted into kinetic energy, the larger the ejection kinetic energy of rock burst is, the larger the ejection kinetic energy of rock burst increases with the increase of support failure rate. Showing a linear growth trend. With the increase of the failure rate of support, the failure mode of rock sample changes from static brittle failure to dynamic failure of rock burst, and the less damage in front of rock sample is, the smaller the accumulative energy of acoustic emission is, and the higher the rock burst intensity is.
【学位授予单位】:广西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TV223;TV542

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张坤勇,殷宗泽,徐志伟;国内真三轴试验仪的发展及应用[J];岩土工程技术;2003年05期

2 徐志伟,殷宗泽;粉砂侧向变形特性的真三轴试验研究[J];岩石力学与工程学报;2000年05期

3 徐志伟,陈瑜瑶;淤泥土应力-应变矢量增量的真三轴试验研究[J];岩土力学;2000年04期

4 罗爱忠;邵生俊;;重塑黄土剪切屈服及破坏特性的真三轴试验[J];兰州理工大学学报;2013年02期

5 马世民;;电液伺服岩石真三轴试验机的主要试验功能及其实现方法[J];试验机与材料试验;1984年02期

6 徐志伟;中砂侧向变形特性的真三轴试验研究[J];岩土工程技术;1999年04期

7 徐志伟,赵江倩;围压增大条件下淤泥土弹性模量及侧向变形特性的真三轴试验研究[J];岩土工程技术;2000年04期

8 何怡;董晓梅;庄心善;;基坑开挖卸荷土体的本构模型真三轴试验研究[J];建筑科学;2009年05期

9 周云东;张坤勇;戴兆婷;;真三轴试验中初始各向异性的消除[J];低温建筑技术;2005年06期

10 李维树;黄书岭;丁秀丽;钟作武;邬爱清;;中尺寸岩样真三轴试验系统研制与应用[J];岩石力学与工程学报;2012年11期

相关会议论文 前4条

1 陈津民;;双剪理论研究(1)——泼冷水[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年

2 殷宗泽;朱俊高;卢海华;;土体弹塑性柔度矩阵与真三轴试验研究[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年

3 何世秀;龙立华;杨雪强;何怡;;黏性土卸载屈服特性试验研究[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年

4 侯发亮;;岩爆的真三轴试验研究[A];第四届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1994年

相关博士学位论文 前2条

1 徐志伟;土体各向异性变形特性真三轴试验研究[D];河海大学;2003年

2 施维成;粗粒土真三轴试验与本构模型研究[D];河海大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 王金欢;隧洞轴向动力扰动远程触发岩爆的真三轴试验研究[D];广西大学;2016年

2 莫金海;支护失效对岩爆弹射破坏影响的真三轴试验研究[D];广西大学;2016年

3 燕全会;饱和粗砂的真三轴试验研究[D];广东工业大学;2012年

4 张新涛;广州结构性粉质粘土的真三轴试验研究[D];广东工业大学;2013年

5 李德地;静动力排水固结法中土的力学性状真三轴试验研究[D];广东工业大学;2012年

6 孙汉芳;饱和砂土应力—应变特性的真三轴试验研究[D];广东工业大学;2012年

7 刘瑞琦;黑方台Q_3黄土强度变形特性及其破坏准则的真三轴试验与有限元模拟研究[D];长安大学;2012年

8 刘潇;Q_3黄土真三轴试验及强度研究[D];长安大学;2014年

9 李雪江;加筋黄土的真三轴试验研究[D];西北农林科技大学;2011年

10 张建辉;Q_2黄土强度、变形与损伤特性的真三轴试验研究[D];西安理工大学;2009年



本文编号:1805801

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/1805801.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a8b5d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com