低应变率动力扰动作用下花岗岩破坏特征的真三轴试验研究

发布时间：2021-12-22 21:51

　　随着经济和工业的发展,水利、交通、采矿、核废料深埋、高埋深防护等工程不断往深部地下延伸,工程灾害频发。深部地下工程开挖过程中围岩往往发生显著的应力调整,径向应力卸荷(开挖边界上为零),切向应力集中,开挖边界附近岩体处于高应力分异的真三轴应力状态,甚至接近承载极限。随着开挖的推进,该部分岩体常受到钻凿、机械运转以及远程爆破等形成的不同形式低应变率动力扰动荷载,并最终发生失稳破坏,甚至发生岩爆。因此,探究深部岩体在低应变率动力扰动作用下的力学响应和破坏特征,对岩爆机制的研究和岩爆的预测及防治具有重要的学术价值和实用工程意义。本文利用高压伺服动真三轴刚性试验系统,开展了斜坡动力扰动、低频循环动力扰动以及高频微小循环动力扰动三种不同形式的低应变率(2×10-3～5×10-3s-1)动力扰动花岗岩真三轴试验研究,分析了不同初始静应力对岩石破坏特征的影响,并通过岩石应力-应变曲线、破坏形态、损伤演化规律和声发射特征等试验结果对比分析,揭示了不同形式低应变率动力扰动荷载作用下岩石的破坏力学行为与破坏机制。研究结果表明:(1)低应变率动力扰动荷载与中高应变率冲击荷载作用下岩石破坏呈现了显著的差异:①低...

【文章来源】： 广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：80 页

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 动力扰动作用下的岩石力学特性研究
        1.2.2 岩石破坏过程中声发射研究
    1.3 当前研究存在的问题
    1.4 研究内容和技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第二章 低应变率动力扰动岩石力学真三轴试验方法
    2.1 试验设备
        2.1.1 真三轴试验系统
        2.1.2 声发射测试系统
    2.2 岩样制备与材料参数
    2.3 加载路径与试验操作
        2.3.1 动静载荷的选取
        2.3.2 加载路径
        2.3.3 操作步骤
第三章 斜坡动力扰动作用下花岗岩真三轴破坏特征研究
    3.1 试验方案
    3.2 试验结果分析
    3.3 声发射时间演化过程
        3.3.1 声发射计数
        3.3.2 声发射绝对能量累积
    3.4 本章小结
第四章 低频循环动力扰动作用下花岗岩真三轴破坏特征研究
    4.1 试验方案
    4.2 试验结果分析
    4.3 声发射时间演化过程
        4.3.1 声发射计数
        4.3.2 声发射绝对能量累积
    4.4 本章小结
第五章 高频微小循环动力扰动作用下花岗岩真三轴破坏特征研究
    5.1 试验方案
    5.2 试验结果分析
    5.3 声发射时间演化过程
        5.3.1 声发射计数
        5.3.2 声发射绝对能量累积
    5.4 本章小结
第六章 低应变率动力扰动作用下花岗岩真三轴破坏特征分析
    6.1 应力-应变曲线对比分析
    6.2 破坏形态对比分析
    6.3 损伤演化过程对比分析
    6.4 声发射特征对比分析
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高温后花岗岩岩爆的真三轴试验研究 [J]. 苏国韶,陈智勇,尹宏雪,张晓鹤,莫金海.  岩土工程学报. 2016(09)
[2]三维动静组合加载下岩石的破坏形态及力学性能研究 [J]. 牛勇,李克钢,李祥龙.  昆明理工大学学报(自然科学版). 2016(04)
[3]动静载荷下岩石声发射特性的对比研究 [J]. 饶蒙,刘希灵,潘梦成,王金鹏.  世界科技研究与发展. 2016(04)
[4]岩爆弹射破坏过程的试验研究 [J]. 苏国韶,蒋剑青,冯夏庭,莫纯,江权.  岩石力学与工程学报. 2016(10)
[5]低频周期扰动荷载与静载联合作用下岩爆过程的真三轴试验研究 [J]. 苏国韶,胡李华,冯夏庭,王金欢,张晓鹤.  岩石力学与工程学报. 2016(07)
[6]大理岩在高应力状态下受小幅循环动力扰动的力学试验 [J]. 唐礼忠,武建力,刘涛,朱俊,舒计步.  中南大学学报(自然科学版). 2014(12)
[7]动静组合加载条件岩爆特性及倾向性指标 [J]. 殷志强,李夕兵,董陇军,金解放,马海峰.  中南大学学报(自然科学版). 2014(09)
[8]冲击岩爆试验系统研发及试验 [J]. 何满潮,刘冬桥,宫伟力,汪承超,孔杰,杜帅,张珅.  岩石力学与工程学报. 2014(09)
[9]循环加、卸载条件下北山深部花岗岩损伤与扩容特性 [J]. 赵星光,李鹏飞,马利科,苏锐,王驹.  岩石力学与工程学报. 2014(09)
[10]基于三轴压缩声发射试验的岩石损伤特征研究 [J]. 杨永杰,王德超,郭明福,李博.  岩石力学与工程学报. 2014(01)

博士论文
[1]动静组合加载下岩石力学特性和动态强度准则的试验研究[D]. 宫凤强.中南大学. 2010
[2]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
[3]动静组合加载下的岩石破坏特性研究[D]. 左宇军.中南大学. 2005

硕士论文
[1]初始损伤对微扰动触发型岩爆影响的试验研究[D]. 张晓鹤.广西大学. 2016
[2]隧洞轴向动力扰动远程触发岩爆的真三轴试验研究[D]. 王金欢.广西大学. 2016
[3]侧向点扰动下高应力岩石的破坏机制研究[D]. 李国楠.中南大学. 2014
[4]锦屏二级水电站不同施工方法引水隧洞围岩稳定性研究[D]. 李大鑫.成都理工大学. 2010



本文编号：3547159