不同地应力下节理岩体中爆炸应力波传播与衰减规律研究
发布时间：2024-02-27 14:35
随着国民经济的不断发展以及人民美好生活的愿景,对于清洁能源和便利交通的需求愈发强烈,同时西部大开发、南水北调、国家中长期铁路及公路规划、“一带一路”等国家层面的政策和规划相继布局和贯彻落实,深埋、大跨度及复杂地质条件下地下工程的建设成为我国水利水电、公路铁路及能源开采等领域工程建设的“新常态”。现阶段,地下工程岩体的开挖仍以钻孔爆破法为主,爆破开挖时岩体所承受载荷是在一定初始地应力下的动力扰动。从地下工程建设全局出发,研究爆炸应力波在工程岩体中的传播规律时,须考虑初始地应力的影响。众所周知,天然岩体是由完整岩石和节理、裂隙等构成的地质体,由于组成岩体介质的离散和不连续性,需分别对爆炸应力波在完整岩石和节理处的传播特性开展研究,才能全面地获取其在节理岩体中的传播规律。基于此,本文以“岩体结构”观点为前提,即认为节理岩体是由完整岩石及节理所组成的地质结构体,在揭示地应力变化对爆炸应力波分别在完整岩石及节理处传播特性影响的基础上,对不同地应力下爆炸应力波在节理岩体中的传播衰减规律,分别开展了模型试验、理论推导及数值模拟三个方面研究,完成的主要工作有:（1）综合分析了国内具有代表性的几个深地下...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
武汉理工大学博士学位论文确定出符合试验要求的模型材料配合比，进行了 5 组不同配合比材料载试验，其水泥：砂：水：砂浆王的配合比分别为：A 组 1:3:0.9:0.021.2:0.0267 ， C 组 1:3.5:1.05:0.022 ， D 组 1:4.5:1.333:0.0267 ， E33:0.0333，每组均制作了三个直径 50 mm、长度 100 mm 的标准圆柱使之符合岩石力学试验的基本要求。型材料配合比试验中采用的加载设备为长春机械研究院生产的 DNS验机。该试验机可用于各种金属、非金属及复合材料试样的拉伸、压剪切、劈裂等力学性能试验，可得到试块的抗压、拉、弯、剪强度、等物理力学参数，如图 2-1 所示，且试验机的设计标准满足符合国标 -1996。该试验机在施加载荷时能保证运行稳定，且采用了智能化应用高了传感器的精度和适用范围，实现了整机高精度测量，同时在试验实现了全自动监测，以减少人工监测产生的误差。
B 2.762 / 5.153 5.116C 3.605 / 7.644 5.415D 1.683 / 2.723 2.823E 1.502 / 1.844 2.6902.1.3 模型材料物理力学特性试验确定出符合模型试验要求的配合比后，即可对模型材料详细的物理力学参数进行测试，分别进行了单轴加载试验、劈裂试验、双面剪切试验及声波测试试验。模型材料的弹性模量、单轴抗压强度及泊松比由单轴加载试验获得。按照上一小节确定出的配合比制作出的单轴加载试块如图 2-2（a）所示，在试件中部对称部位分别粘贴一组垂直的应变片，分别测试单轴加载过程中试件的轴向和横向应变，如图 2-2（b）所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]裂隙岩体中弹性波传播特性试验及宏细观损伤本构模型研究[J]. 赵航,李新平,罗忆,董千,黄俊红. 岩土力学. 2017(10)
[2]基于改进的损伤本构模型中深部难动用铁矿回采累积损伤规律研究[J]. 李新平,洪吉松,罗忆,董千,徐家云,任贤峰,宋凯文. 兵工学报. 2017(S1)
[3]轴向静载对红砂岩中应力波传播特性的影响试验研究[J]. 金解放,程昀,昌晓旭,袁伟,梁晨,王杰. 岩石力学与工程学报. 2017(08)
[4]不同地应力下爆炸应力波在节理岩体中传播规律模型试验研究[J]. 李新平,董千,刘婷婷,罗忆,赵航,黄俊红. 岩石力学与工程学报. 2016(11)
[5]高地应力作用下岩石和地下硐室的动态力学行为和响应[J]. 廖志毅,朱建波,唐春安. 岩土工程学报. 2016(S2)
[6]应变率及节理倾角对岩石模拟材料动力特性的影响[J]. 李祥龙,王建国,张智宇,黄永辉. 爆炸与冲击. 2016(04)
[7]不同静应力和节理条件下岩体爆破破岩机制研究[J]. 张凤鹏,彭建宇,范光华,李邵军,李元辉. 岩土力学. 2016(07)
[8]改进线弹性位移不连续模型和结构面弹性模量动力法测试[J]. 王观石,刘单权,胡世丽,龙平. 岩石力学与工程学报. 2016(10)
[9]JMC对应力波透射系数和节理比刚度影响的实验研究[J]. 陈昕,李建春,任奋华,蔡美峰. 岩石力学与工程学报. 2016(05)
[10]基于Ricker类子波的爆炸应力波传播规律研究[J]. 杨仁树,许鹏,杨立云,苏洪. 煤炭工程. 2016(04)
博士论文
[1]应力波产生机制及对冲击地压影响研究[D]. 冯俊军.中国矿业大学 2016
[2]模拟地下工程应力环境梯度加载下的岩爆机理研究[D]. 吝曼卿.武汉理工大学 2013
[3]节理岩体中应力波传播的动力特性研究[D]. 宋林.西安建筑科技大学 2012
[4]岩石动静组合加载实验与力学特性研究[D]. 周子龙.中南大学 2007
硕士论文
[1]早龄期混凝土双单轴强度比试验研究[D]. 黄慧.大连理工大学 2013
[2]岩石爆破中炸药爆炸应力波分布的测试与研究[D]. 曲忠伟.安徽理工大学 2009
[3]应力波在节理岩体中传播模型实验研究[D]. 韦晓乾.广西大学 2007
本文编号：3602821
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
武汉理工大学博士学位论文确定出符合试验要求的模型材料配合比，进行了 5 组不同配合比材料载试验，其水泥：砂：水：砂浆王的配合比分别为：A 组 1:3:0.9:0.021.2:0.0267 ， C 组 1:3.5:1.05:0.022 ， D 组 1:4.5:1.333:0.0267 ， E33:0.0333，每组均制作了三个直径 50 mm、长度 100 mm 的标准圆柱使之符合岩石力学试验的基本要求。型材料配合比试验中采用的加载设备为长春机械研究院生产的 DNS验机。该试验机可用于各种金属、非金属及复合材料试样的拉伸、压剪切、劈裂等力学性能试验，可得到试块的抗压、拉、弯、剪强度、等物理力学参数，如图 2-1 所示，且试验机的设计标准满足符合国标 -1996。该试验机在施加载荷时能保证运行稳定，且采用了智能化应用高了传感器的精度和适用范围，实现了整机高精度测量，同时在试验实现了全自动监测，以减少人工监测产生的误差。
B 2.762 / 5.153 5.116C 3.605 / 7.644 5.415D 1.683 / 2.723 2.823E 1.502 / 1.844 2.6902.1.3 模型材料物理力学特性试验确定出符合模型试验要求的配合比后，即可对模型材料详细的物理力学参数进行测试，分别进行了单轴加载试验、劈裂试验、双面剪切试验及声波测试试验。模型材料的弹性模量、单轴抗压强度及泊松比由单轴加载试验获得。按照上一小节确定出的配合比制作出的单轴加载试块如图 2-2（a）所示，在试件中部对称部位分别粘贴一组垂直的应变片，分别测试单轴加载过程中试件的轴向和横向应变，如图 2-2（b）所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]裂隙岩体中弹性波传播特性试验及宏细观损伤本构模型研究[J]. 赵航,李新平,罗忆,董千,黄俊红. 岩土力学. 2017(10)
[2]基于改进的损伤本构模型中深部难动用铁矿回采累积损伤规律研究[J]. 李新平,洪吉松,罗忆,董千,徐家云,任贤峰,宋凯文. 兵工学报. 2017(S1)
[3]轴向静载对红砂岩中应力波传播特性的影响试验研究[J]. 金解放,程昀,昌晓旭,袁伟,梁晨,王杰. 岩石力学与工程学报. 2017(08)
[4]不同地应力下爆炸应力波在节理岩体中传播规律模型试验研究[J]. 李新平,董千,刘婷婷,罗忆,赵航,黄俊红. 岩石力学与工程学报. 2016(11)
[5]高地应力作用下岩石和地下硐室的动态力学行为和响应[J]. 廖志毅,朱建波,唐春安. 岩土工程学报. 2016(S2)
[6]应变率及节理倾角对岩石模拟材料动力特性的影响[J]. 李祥龙,王建国,张智宇,黄永辉. 爆炸与冲击. 2016(04)
[7]不同静应力和节理条件下岩体爆破破岩机制研究[J]. 张凤鹏,彭建宇,范光华,李邵军,李元辉. 岩土力学. 2016(07)
[8]改进线弹性位移不连续模型和结构面弹性模量动力法测试[J]. 王观石,刘单权,胡世丽,龙平. 岩石力学与工程学报. 2016(10)
[9]JMC对应力波透射系数和节理比刚度影响的实验研究[J]. 陈昕,李建春,任奋华,蔡美峰. 岩石力学与工程学报. 2016(05)
[10]基于Ricker类子波的爆炸应力波传播规律研究[J]. 杨仁树,许鹏,杨立云,苏洪. 煤炭工程. 2016(04)
博士论文
[1]应力波产生机制及对冲击地压影响研究[D]. 冯俊军.中国矿业大学 2016
[2]模拟地下工程应力环境梯度加载下的岩爆机理研究[D]. 吝曼卿.武汉理工大学 2013
[3]节理岩体中应力波传播的动力特性研究[D]. 宋林.西安建筑科技大学 2012
[4]岩石动静组合加载实验与力学特性研究[D]. 周子龙.中南大学 2007
硕士论文
[1]早龄期混凝土双单轴强度比试验研究[D]. 黄慧.大连理工大学 2013
[2]岩石爆破中炸药爆炸应力波分布的测试与研究[D]. 曲忠伟.安徽理工大学 2009
[3]应力波在节理岩体中传播模型实验研究[D]. 韦晓乾.广西大学 2007
本文编号：3602821
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