水—力耦合作用下真三轴岩爆试验及判据研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ttttt2046
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,高地应力、高地下水压力耦合作用下岩爆灾害预测与防治已经成为工程地质学科前沿问题,而关于考虑不同含水率的真三轴岩爆试验及水力耦合作用下岩爆判据方面的研究还较少。鉴于此,本文开展了不同含水率岩石真三轴岩爆试验,分析了含水率的变化对岩爆的影响,在此基础上,分析了已有岩爆判据的湿度效应和水压效应,并结合前人的研究成果,初步探索了水-力耦合作用下岩爆判据,主要研究成果如下:(1)含水率对红砂岩的峰值抗压强度以及抗拉强度影响较大,随着含水率的增加,红砂岩的峰值抗压强度和抗拉强度有明显的下降趋势。(2)随着含水率的变化真三轴岩爆试样破坏特征明显不同,随着浸水时间的延长,含水率的增加,破坏时的声音从洪亮逐渐变得低沉;竖向裂纹的减少,规模减小,从多种裂纹并存最终变为只有单一的剪切裂纹;破损程度也随着含水量的增加而逐渐减小;破坏也由张拉、劈裂、剪切、岩爆复杂方式到张剪、岩爆破坏,再到饱和试样单一剪切破坏逐渐变化的趋势。这些破坏特征说明了,随着含水率的增加,红砂岩岩爆破坏程度有下降的趋势,岩爆发生的可能性也在降低,水对降低岩爆风险起到了一定的积极作用。(3)三种含水率真三轴岩爆岩样的三个方向应力应变及体积应变呈现出不同变化特点,这些特征表明,随着含水率的增大,脆性破坏程度在逐渐减弱,塑性变形特点越来越明显,可以推断,岩爆发生的可能性和程度都在变小。(4)真三轴岩爆试验声发射特征结果显示:随着浸水时间增长,含水率变高,声发射计数由明显的两阶段特征,逐渐变为了三阶段特征,突发破坏前的声发射活动随着含水率的增加逐渐变得活跃;对于两块岩爆试样随着含水率的增加,破坏前释放的能量在增加,最终释放能量在降低,脆性破坏程度在降低,破坏前的塑性变形变得越来越明显,而饱水试样,由于塑性增强,全程声发射活动相对活跃,裂纹在不断产生,表现在声发射参数均相对较高,破坏前出现了屈服破坏阶段,最终未能发生岩爆;随着含水率的增加,岩样的塑性变形特征在增强,岩爆发生的可能性和程度都在下降。(5)对比两个岩爆试样碎屑特征可以看出;在形状上看,长宽尺度相同的情况下,低含水率试样的岩爆碎屑片状特征更明显一些;质量分布特征表明,红砂岩干燥试样岩爆碎屑的形成比含水试样消耗了更多的能量,这也间接的说明了,随着浸水时间的延长,含水率的增加,试样在岩爆时提供的能量相对减少,同时反映出岩爆的程度也在减小;随着浸水时间及含水率的增加,岩爆碎屑的分形维数值有所下降,从分形结果上看,经过长时间浸泡的含水红砂岩岩样,在形成岩爆碎屑所消耗的能量比干燥岩样要小,岩样在干燥条件下有利于能量的积聚并瞬间释放,导致大量岩爆碎屑的形成,从而消耗较大的能量。(6)含水率及水压力是影响岩石力学特性的重要影响因素,由于单指标因素的局限性,随着含水率和水压力的变化,各岩爆判据指标的变化程度差异很大。(7)根据含水率和水压力对岩爆影响的分析以及前人研究成果,初步探索了适用于水-力耦合作用下新的岩爆倾向性指标HMRVI的概念,选用了湿度控制因子、水压控制因子、系统刚度因子和地质构造因子,构建了HMRVI的表达式。(8)根据对现有岩爆判据水力效应的分析结果,选取应力强度比、脆性指数、岩爆倾向性指数刻画含水率对岩爆倾向性的影响,选取起裂应力水平、能量指标刻画水压对岩爆倾向性的影响,并采用积商形式相应的构建了湿度控制因子及水压控制因子的表达式。
其他文献
随着我国电力行业的发展,国家对能源结构的调整,火电机组调峰正面临着严峻的挑战。在《能源发展“十三五”规划》、“两个细则”、新能源的快速发展给电网侧带来的压力、火电机组灵活性改造、国家对参与深度调峰电厂给与经济补偿政策、储能市场的高速发展等背景下,对比分析各个储能方式的优缺点,结合储能系统应用的场所,飞轮储能系统从中脱颖而出,将飞轮储能系统应用于电厂调峰,协助电厂快速跟踪AGC指令,降低因深度调峰而
21世纪,制造业复杂的生产计划和控制系统使得大批量生产模式充满挑战。如何能够以最小的成本、最短的制造周期、最高的品质将产品生产出来并在最短的时间交付于客户,是制造型
本文主要以韩国多乐园出版社出版的《新HSK(?)》(即《新HSK一本到底》)这套汉语水平考试辅导畅销教材为研究对象来考察韩国汉语学习者对这套新HSK考试辅导教材的使用情况。除去绪论和结语,全文主要分为四个部分,内容结构如下:在第一部分中,本文对新HSK出现的意义、功能、遵循的原则以及考试对象等方面进行了详细的介绍。然后从听力、阅读和写作这三个考试内容来对新HSK的考试题型进行了考察,解释说明了每一
在现行抗震规范下,进行结构设计时一般分别计算建筑结构的两个主轴方向的地震作用,对结构响应进行相关组合作为结构响应的标准值。实际地震中地面振动的方向可能沿任何一个方
巷道围岩在复杂地质环境下与一般塑性材料力学特性具有明显不同,在外力作用下,围岩变形达到一定程度时,其稳定性急剧下降,尤其在孔隙水压影响下快速达到峰值应力,然后失稳破
以城市道路为代表的城市基础设施建设项目采用PPP模式开展项目融资在我国已有多年实践。城市道路项目是公益性项目,具有非盈利性的特点,且投资规模大、建设与运营期较长。我国大多数PPP项目社会资本方在PPP项目实际运营过程中,缺乏具体操作指导与建议。鉴于此,本文将重点通过对城市道路项目PPP融资方式的参与方介绍及特点分析、运作流程分析、融资风险分析、财务分析等方面的专业研究,为PPP项目社会资本方以PP
无轴承异步电机(BIM)通过在普通异步电动机的定子槽中附加产生径向悬浮力的线圈,用两套线圈共同生成的转矩和径向力可实现电机转子的旋转和稳定悬浮。BIM具有许多传统电机不
压电陶瓷作动器具有压电效应好,响应速度快,分辨率高等优点,在光学、电子学、微机电系统等精密定位领域发挥着越来越重要的作用。但压电材料本身存在的缺陷如迟滞、蠕变等非
针尖增强拉曼光谱(TERS)能够同时获得纳米级区域内样品的形貌和化学信息,具有极高的空间分辨率,甚至高至亚纳米空间分辨率的单个分子的内部分子结构。虽然TERS技术因为高空间
目的:观察长期核苷(酸)类药物治疗对乙肝肝硬化逆转的影响。方法:收集2010年1月1日至2016年12月31日在延安大学附属医院感染科门诊或住院部诊断为乙肝肝硬化的患者,根据纳入