支護(hù)失效對(duì)巖爆彈射破壞影響的真三軸試驗(yàn)研究.pdf

1、巖爆是高地應(yīng)力條件下的巖體在開挖卸荷后圍巖應(yīng)力狀態(tài)改變導(dǎo)致圍巖的強(qiáng)度和承載能力急劇下降，誘發(fā)突然或激烈的彈射破壞并伴隨著巨大能量釋放的地質(zhì)災(zāi)害，是深部地下工程經(jīng)常遇到的危害性最大的地質(zhì)災(zāi)害之一。支護(hù)是控制巖爆發(fā)生的一種重要途徑，然而工程實(shí)際中，雖然支護(hù)對(duì)巖爆破壞具有一定的抑制作用，但巖爆仍然常發(fā)生在已支護(hù)的圍巖中，甚至因支護(hù)失效誘發(fā)強(qiáng)烈?guī)r爆。因此，支護(hù)失效對(duì)巖爆的影響問題不容忽視，支護(hù)失效對(duì)巖爆影響的研究對(duì)巖爆傾向隧洞的合理支護(hù)設(shè)計(jì)具有

2、重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　利用具有單面突然卸載功能的真三軸巖爆試驗(yàn)系統(tǒng)，以灰白色花崗巖為研究對(duì)象，根據(jù)地下洞室支護(hù)失效前后的圍巖應(yīng)力路徑變化，通過巖爆過程模擬試驗(yàn)，利用高速攝像系統(tǒng)對(duì)巖爆破壞全過程進(jìn)行追蹤與彈射動(dòng)能測(cè)試，詳細(xì)分析巖爆的彈射過程、巖爆彈射動(dòng)能、巖爆破壞形態(tài)、聲發(fā)射能量累計(jì)數(shù)和平均破碎塊度等特征，研究不同失效支護(hù)力、支護(hù)失效時(shí)機(jī)及支護(hù)失效速率對(duì)巖爆彈射破壞的影響。
　　研究結(jié)果表明:(1)支護(hù)力越大，巖樣峰前儲(chǔ)存的彈

3、性應(yīng)變能越多，同時(shí)支護(hù)力抑制了巖樣裂縫的發(fā)展，巖樣損傷小，聲發(fā)射能量累計(jì)數(shù)低，支護(hù)失效時(shí)，突然釋放的彈性應(yīng)變能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能越多，巖爆的彈射動(dòng)能越大;(2)在不超過巖樣真三軸抗壓強(qiáng)度的條件下，在軸向應(yīng)力加載過程中，單面卸除最小主應(yīng)力的時(shí)間越晚，即支護(hù)失效時(shí)機(jī)越遲，峰前儲(chǔ)存的彈性應(yīng)變能越多，巖樣破壞時(shí)，瞬間釋放的彈性應(yīng)變能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能越多，巖爆的彈射動(dòng)能越大;(3)巖爆彈射動(dòng)能隨支護(hù)失效速率的增大而增大，呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)趨勢(shì)。隨著支護(hù)失效速率的增大