基于能量原理的卸围压试验与岩爆判据研究

作     者：陈卫忠 吕森鹏 郭小红 乔春江 CHEN Weizhong;LU Senpeng;GUO Xiaohong;QIAO Chunjiang

作者机构：中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室湖北武汉430071 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863)项目(2007AA11Z108) 国家自然科学基金资助项目(40772184) 中国科学院"西部行动计划高新技术"项目(KGCX2–YW–506) 中国科学院 国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2009年第28卷第8期

页      码：1530-1540页

摘      要：岩爆是高地应力区地下工程开挖卸荷产生的地质灾害现象。按照地下硐室开挖过程中围岩的实际受力状态,开展脆性花岗岩常规三轴、不同控制方式、不同卸载速率条件下峰前、峰后卸围压试验,研究岩石破坏的全过程,从能量的原理探讨岩石破坏过程能量积聚–释放的全过程,研究岩石的变形破坏特征、能量集聚–耗散–释放特征和基于能量原理的岩爆判据。试验结果表明:无论是峰前还是峰后卸围压,岩样都表现脆性破坏的特征,峰前卸围压时岩样破坏表现出的脆性比峰后卸围压更为强烈;且无论是加载还是不同控制方式卸围压条件下,岩石在破坏前所能够储存的最大应变能受围压和卸载速率的控制。从能量的观点和工程应用的角度出发,提出一种新的能量判别指标:岩体实际储存能量与极限能量之比为U/U0,该指标真实合理地反映地下工程开挖卸荷过程中围岩的能量变化过程,围岩能量的积聚程度以及岩爆的发生程度,通过数值仿真计算可以更合理地定量预测高应力下地下工程开挖过程中岩爆发生的强度和位置。

主 题 词：岩石力学 卸围压试验 变形破坏 能量原理 岩爆判别指标 岩爆等级 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3321/j.issn:1000-6915.2009.08.003

馆 藏 号：203118852...