圍壓狀態(tài)下砂巖動態(tài)力學(xué)性能試驗研究.pdf

1、隨著人類對地下資源和地下空間不斷開發(fā)利用，巖土工程的發(fā)展越來越快。目前巖石在常態(tài)下的動態(tài)力學(xué)特性的研究成果豐碩，并在實際工程中得到廣泛應(yīng)用。巖石力學(xué)研究中，沖擊荷載作用下巖石的穩(wěn)定與破壞的問題，仍是一個富有挑戰(zhàn)性的課題。在眾多工程研究領(lǐng)域中，不論是地?zé)岬拈_發(fā)和利用、巷道的支護、煤礦中巖石的爆破作業(yè)，還是在城市圈大深度地下空間的開發(fā)和利用等所處的地質(zhì)環(huán)境中，巖體均處在一定的高地應(yīng)力環(huán)境中。因此，模擬高地應(yīng)力環(huán)境，開展圍壓狀態(tài)下砂巖動態(tài)力學(xué)

2、性能試驗研究，具有十分重要的意義。
　　本文以安徽淮南礦區(qū)謝李大井深部開采為工程背景，確定了煤礦巷道開挖工程中最常見的砂巖為試驗研究目標。并利用靜態(tài)力學(xué)試驗系統(tǒng)進行了靜態(tài)力學(xué)試驗，在對巖石進行動態(tài)力學(xué)試驗研究時重點利用直錐變截面分離式Hopkinson壓桿及改造升級的主動圍壓試驗裝置。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)測試了巖石的基本物理性質(zhì)，利用靜態(tài)力學(xué)實驗裝置開展砂巖試件的劈裂拉伸試驗和單軸壓縮試驗等，分析了巖石試件的

3、破壞形態(tài)和強度特征。
　　(2)開展了砂巖在沖擊荷載作用下的單軸壓縮和劈裂拉伸試驗，對比分析了試件在沖擊氣壓分別為0.3、0.4、0.5、0.6、0.7MPa時，開展了巖石試件的動態(tài)強度和應(yīng)變率效應(yīng)。
　　(3)開展了圍壓等級分別為l、2、3、4、5MPa下砂巖試件的破壞形態(tài)，并分析了應(yīng)力波形圖和應(yīng)變率效應(yīng)，得出其抗壓強度隨著圍壓的增大而增大。開展了沖擊氣壓分別為0.3、0.4、0.5、0.6、0.7MPa下砂巖試件的強度特