硬巖巖爆彈射破壞過程試驗研究.pdf

1、巖爆是由于地下工程開挖擾動而導致巖體發(fā)生應力集中，當應力集中超過巖體本身所能承受的強度時，巖體就會發(fā)生破壞，巖體中的彈性能被迅速釋放出來，而產(chǎn)生的彈射、拋射現(xiàn)象。巖爆往往產(chǎn)生較大的破壞性，對地下工程的穩(wěn)定、施工人員的人身安全以及設備的安全都有不利的影響。本文進行了單軸壓縮試驗與單面臨空真三軸壓縮試驗，利用高速攝像機記錄整個試驗過程，從破壞特征、能量演化過程特征、能量轉化特征以及巖爆能量機理這4個方面進行分析，得到以下主要研究成果:

2、>　　(1)通過單軸巖爆與單面臨空真三軸壓縮巖爆的破壞現(xiàn)象進行分析，結果表明單軸巖爆的破壞特征:巖石在破壞前沒有明顯征兆;破壞時具有彈射現(xiàn)象，彈射塊體較多，粉末較少;破碎程度較高;破壞模式為張拉-剪切破壞。單面臨空真三軸壓縮巖爆的破壞過程特征:巖石在破壞前有明顯的征兆;彈射塊體數(shù)量較少，粉末較多;破壞之后仍有一定的承載力，出現(xiàn)Ⅴ型坑，破碎程度較低;其破壞模式為張拉-剪切破壞。
　　(2)通過對單軸壓縮巖爆試驗與單面臨空真三軸壓縮巖

3、爆試驗的能量演化過程研究分析，得出兩者的能量演化規(guī)律:在壓密階段彈性能的增長速率要大于耗散能的增長速率;在彈性階段，彈性能的增長速率要遠遠大于耗散能的增長速率;在裂紋發(fā)展階段時，對于單軸壓縮巖爆試驗而言，彈性能的增長速率要遠大于耗散能的增長速率，而對于單面臨空真三軸壓縮巖爆試驗而言，彈性能的增長速率要小于耗散能的增長速率。
　　(3)通過對單軸巖爆試驗與單面臨空真三軸壓縮巖爆試驗的能量特征進行分析，可知彈性能的轉化率要遠遠大于峰前