石灰?guī)r破壞過(guò)程聲發(fā)射及裂隙滲流特性研究.pdf

1、在建的大連灣海底隧道、大連地鐵一號(hào)、二號(hào)線均是典型地下工程項(xiàng)目，大連地質(zhì)勘察結(jié)果顯示，上述工程均通過(guò)石灰?guī)r巖層。大連地處沿海富水區(qū)，隧道施工具有比較復(fù)雜的應(yīng)力路徑，施工中的圍巖破壞和突水風(fēng)險(xiǎn)令人關(guān)注。圍巖損傷及巖體裂隙滲流的理論還遠(yuǎn)不成熟，開(kāi)展相關(guān)研究具有重要意義。本文通過(guò)如下三個(gè)研究，希望對(duì)上述和類似工程的施工安全及涌水、滲水防治提供理論基礎(chǔ)。本文的研究?jī)?nèi)容及結(jié)論：
　　 (1)水對(duì)工程巖體穩(wěn)定性的影響有化學(xué)作用和力學(xué)作用兩個(gè)

2、方面。力學(xué)作用方面本文進(jìn)行了裂隙滲流試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，巖石試樣兩端的水頭壓力差值對(duì)滲流的影響是明顯的，本文還分析其與應(yīng)變的關(guān)系，并通過(guò)孔隙水壓力增加引起試件的軸向變形，進(jìn)一步證明了上述關(guān)系?；瘜W(xué)作用方面本文進(jìn)行了蠕變?cè)囼?yàn)，結(jié)果表明每一分級(jí)加載都會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)應(yīng)變，且其占據(jù)大概20～70％的比例；在每一加載階段都能觀察到明顯的化學(xué)腐蝕下的蠕變現(xiàn)象。這與以往的沒(méi)有化學(xué)腐蝕試驗(yàn)相比，大大縮短了試驗(yàn)的時(shí)間，說(shuō)明化學(xué)腐蝕對(duì)巖石的蠕變具有明顯的加速效

3、應(yīng)。
　　 (2)聲發(fā)射試驗(yàn)表明：①當(dāng)巖石所受荷載達(dá)到其峰值應(yīng)力的70％以后，加卸載響應(yīng)比Y趨向于1，因此將聲發(fā)射數(shù)加卸載響應(yīng)比Y值達(dá)到(接近)1作為巖石失穩(wěn)破壞前兆是可行的。②不同試件power-low擬合曲線和線性擬合曲線的方差之比r和參數(shù)z都較大程度地小于1，說(shuō)明此石灰?guī)r在破裂過(guò)程中聲發(fā)射能量加速釋放現(xiàn)象明顯。
　　 (3)RFPA2D模擬表明：巖石破壞過(guò)程中彈性能加速釋放反應(yīng)了其內(nèi)部微裂紋的擴(kuò)展特性，數(shù)值模擬結(jié)果