加卸荷条件下岩石浆体力学特性的试验研究

发布时间：2017-07-15 16:09

  本文关键词：加卸荷条件下岩石浆体力学特性的试验研究

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【摘要】：随着我国矿产资源开发与其他工程的不断发展,将遇到大量的工程开挖问题,如地下煤巷采掘等,这些工程的设计、施工及稳定性控制等都要依据岩体的变形、强度以及破坏等特性。地下工程开挖实际上是一个复杂的加、卸载过程,因此,岩体在开挖的过程中处于加荷、卸荷不断变化的应力环境中,岩体与注浆支护后的围岩在加、卸荷不同的应力条件下,将表现出不同的力学特性。本文以祁南煤矿34下采区巷道的注浆支护为研究背景,采用室内试验与理论分析方法,以岩石浆体试件为研究对象,综合考虑其外部应力环境与试件内部特点对其在加卸荷条件下的力学特性及影响因素进行研究。通过系统的单轴压缩与常规三轴压缩试验得出岩石浆体在不同条件下的变形、强度与破坏特征,以及水灰比、粒径对这些力学特性的影响；分别引入峰前与峰后变形性质参数D1、D2对应力应变曲线进行描述。在此基础上对其分别展开三轴卸围压、轴压试验,进一步得出岩石浆体试件在卸荷应力条件下的力学特性及其影响因素；并对三轴与卸围压试验条件下的应力应变曲线进行分析,然后采用分段方法对其不同段的应力-应变关系进行描述。
【关键词】：岩石浆体 加卸荷 力学特性 影响因素
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD315
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 绪论13-21
• 1.1 选题背景及意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.2.1 岩石加卸载试验的研究现状14-16
• 1.2.2 岩石本构关系的研究现状16-18
• 1.3 存在的问题18
• 1.4 研究的主要内容18-19
• 1.5 研究方法与技术路线19-21
• 2 岩石浆体的加载力学特性试验21-49
• 2.1 岩石材料力学特性概述21
• 2.2 岩石浆体岩样的制备21-24
• 2.2.1 工程现场概述21-23
• 2.2.2 水泥浆液的固结原理23
• 2.2.3 岩石浆体岩样的制备23-24
• 2.3 试验装置24-25
• 2.4 岩石浆体的单轴压缩试验及结果分析25-31
• 2.4.1 试验方法与步骤25-26
• 2.4.2 试验结果及分析26-28
• 2.4.3 力学特性指标28-31
• 2.5 岩石浆体的三轴压缩试验及结果分析31-46
• 2.5.1 试验方法与步骤31-32
• 2.5.2 试验结果及分析32-34
• 2.5.3 三轴压缩试验岩石浆体强度34-39
• 2.5.4 三轴压缩试验岩石浆体的变形特性39-45
• 2.5.5 三轴压缩试验岩石浆体的破坏特征45-46
• 2.6 本章小结46-49
• 3 岩石浆体的卸荷力学特性试验49-71
• 3.1 试验方法及方案设计49-51
• 3.1.1 试验方法49
• 3.1.2 方案设计49-50
• 3.1.3 试验步骤50-51
• 3.2 恒轴压、卸围压试验结果及分析51-61
• 3.2.1 恒轴压、卸围压试验岩石浆体强度53-54
• 3.2.2 恒轴压、卸围压试验岩石浆体变形特性54-59
• 3.2.3 恒轴压、卸围压试验岩石浆体破坏特征59-61
• 3.3 恒围压、循环卸轴压试验结果及分析61-69
• 3.3.1 恒围压、循环卸轴压试验岩石浆体强度61-63
• 3.3.2 恒围压、循环卸轴压试验岩石浆体变形特性63-68
• 3.3.3 恒围压、循环卸轴压试验岩石浆体破坏特征68-69
• 3.4 本章小结69-71
• 4 加卸荷条件下岩石浆体的应力-应变关系分析71-79
• 4.1 加载条件下岩石浆体的应力-应变关系71-75
• 4.1.1 概述71-72
• 4.1.2 试验曲线的归一化处理72-73
• 4.1.3 应力-应变关系的分析73-74
• 4.1.4 应力-应变关系的参数求解74-75
• 4.2 卸载条件下岩石浆体的应力-应变关系75-77
• 4.2.1 概述75-76
• 4.2.2 应力-应变关系的分析76-77
• 4.3 本章小结77-79
• 5 结论与展望79-81
• 5.1 主要结论79-80
• 5.2 展望80-81
• 参考文献81-85
• 致谢85-87
• 作者简介及读研期间主要科研成果87

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本文编号：544658