支護失效對巖爆彈射破壞影響的真三軸試驗研究.pdf

1、巖爆是高地應力條件下的巖體在開挖卸荷后圍巖應力狀態(tài)改變導致圍巖的強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)災害，是深部地下工程經(jīng)常遇到的危害性最大的地質(zhì)災害之一。支護是控制巖爆發(fā)生的一種重要途徑，然而工程實際中，雖然支護對巖爆破壞具有一定的抑制作用，但巖爆仍然常發(fā)生在已支護的圍巖中，甚至因支護失效誘發(fā)強烈?guī)r爆。因此，支護失效對巖爆的影響問題不容忽視，支護失效對巖爆影響的研究對巖爆傾向隧洞的合理支護設(shè)計具有

2、重要的現(xiàn)實意義。
　　利用具有單面突然卸載功能的真三軸巖爆試驗系統(tǒng)，以灰白色花崗巖為研究對象，根據(jù)地下洞室支護失效前后的圍巖應力路徑變化，通過巖爆過程模擬試驗，利用高速攝像系統(tǒng)對巖爆破壞全過程進行追蹤與彈射動能測試，詳細分析巖爆的彈射過程、巖爆彈射動能、巖爆破壞形態(tài)、聲發(fā)射能量累計數(shù)和平均破碎塊度等特征，研究不同失效支護力、支護失效時機及支護失效速率對巖爆彈射破壞的影響。
　　研究結(jié)果表明:(1)支護力越大，巖樣峰前儲存的彈

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