卸围压路径下斜长花岗岩声发射试验研究

发布时间：2020-04-23 12:44

【摘要】：在金沙江上游叶巴滩水电站的前期勘察过程中,揭露了一类独特的地质现象,即“深部破裂”或“深部卸荷”现象。该地质现象在一定程度上制约了工程的运营与维护,同时制约了工程建设的发展与创新,导致额外的投资与工期的延长,给水利水电工程带来了巨大的挑战。在对现场实际情况的分析以及河谷演化的规律等综合考虑后,设计了符合坝址区实际工程条件的三轴卸荷试验,该试验符合河谷演化规律,同时对于隧道硐室开挖,深部矿山开采以及高边坡等同样适用。本文通过MTS815岩石力学试验机及PCI-Ⅱ声发射测试系统,对卸围压路径下斜长花岗岩进行声发射试验研究,主要获得以下成果:(1)根据岩石失稳破坏过程中的声发射振铃计数、能量计数随时间的变化规律,可将整个声发射过程划分为四个阶段:声发射静默阶段、相对稳定阶段、稳定增长阶段、加速跃迁阶段,划分的四个阶段能够较好的与岩石失稳破坏阶段相对应。同时水能改变岩石整个失稳破坏过程的声发射时间结构,即延长相对稳定阶段时间,降低稳定增长阶段时间。(2)基于声发射事件的时序特征,提出一种判别岩石失稳破坏前兆的新方法,即非均匀系数法。岩石整个失稳破坏过程其非均匀系数大体呈现 水平-降低-跃迁‖的变化趋势,从一定程度上反应了岩石内部裂纹扩展是一个渐进的过程,在接近破坏时,其非均性出现大幅跃迁逼近2,因此可将非均匀系数达到(接近)2作为判定岩石失稳破坏的一个重要衡量指标。(3)基于声发射RA值的变化规律,岩石失稳破坏过程即为剪切裂纹逐渐增加形成宏观破裂面的过程,饱水试样的剪切裂隙在时间上具有滞后性,同时水的作用制约了岩石声发射强度,削弱了岩石抵抗变形的能力,促使花岗岩由脆性向延性过度。(4)基于耗散理论探讨了能量加速释放(AER)下声发射能量的变化情况,r值和z值均小于1,说明花岗岩卸围压路径下失稳破坏过程中能量加速释放明显,并基于声发射参数建立了以r值为基础的岩爆判据,为判别岩爆指出了新思路。(5)结合声发射参数建立了以岩性条件、声发射参数、围岩条件、水文条件4个为主因素的岩爆综合集成判据。并以叶巴滩为例对所建立综合集成判据进行了论证,验证了该综合集成判据的准确性及适用性。
【图文】：

技术路线图

坝址区河谷3D地形剖面图
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV221.2

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 秦虎;黄滚;贾泉敏;;含瓦斯煤岩卸围压声发射特性及能量特征分析[J];煤田地质与勘探;2015年05期

2 色麦尔江·麦麦提玉苏普;朱珍德;倪骁慧;刘刚;何志磊;;卸围压条件下砂岩变形破坏特性试验研究[J];河北工程大学学报(自然科学版);2015年03期

3 张黎明;任明远;马绍琼;王在泉;王金良;;大理岩卸围压破坏全过程的声发射及分形特征[J];岩石力学与工程学报;2015年S1期

4 卢自立;邓拓;刘文浩;邱汉杰;王光壮;汪华斌;;变质砂岩卸围压破坏特征试验研究[J];土木工程与管理学报;2014年04期

5 周子龙;李国楠;宁树理;杜坤;;侧向扰动下高应力岩石的声发射特性与破坏机制[J];岩石力学与工程学报;2014年08期

6 丛宇;王在泉;郑颖人;张黎明;;卸围压路径下大理岩破坏过程的声发射特性试验研究[J];西南交通大学学报;2014年01期

7 俞缙;李宏;陈旭;蔡燕燕;穆康;张亚洲;武娜;;砂岩卸围压变形过程中渗透特性与声发射试验研究[J];岩石力学与工程学报;2014年01期

8 李林峰;;加载和卸围压条件下岩石力学特性的对比研究[J];地下空间与工程学报;2013年01期

9 曹凤娟;焦明若;王海燕;翟丽娜;尹德录;;辽宁地区前兆异常空间分布的集中性与非均匀性研究[J];地震;2013年01期

10 王秀;;模糊综合评价法在环境空气质量评价中的应用[J];环境保护与循环经济;2012年12期

相关会议论文 前2条

1 张国;郑永学;;岩爆综合理论及其应用[A];第三届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1992年

2 谭以安;;模糊数学综合评判在地下洞室岩爆预测中的应用[A];岩石力学在工程中的应用——第二次全国岩石力学与工程学术会议论文集[C];1989年

相关博士学位论文 前1条

1 张平;集成化声发射信号处理平台的研究[D];清华大学;2002年

相关硕士学位论文 前7条

1 张晓燕;基于模糊综合评价的岩爆危险性预测[D];河北工程大学;2017年

2 胡广;叶巴滩水电站坝址区斜长花岗岩声发射试验研究[D];成都理工大学;2017年

3 杨秀程;金沙江上游叶巴滩水电站坝址区岩体质量评价[D];成都理工大学;2015年

4 许峰;金沙江叶巴滩水电站左坝肩岩体质量评价[D];成都理工大学;2014年

5 卓超;泥巴山隧道超前预报方法综合比选研究[D];西南交通大学;2012年

6 刘士雨;地下工程围岩稳定性模糊综合评价及其应用研究[D];华东交通大学;2009年

7 黄志;对船舶安全状况的评价及研究[D];大连海事大学;2000年

，

本文编号：2637736