巖爆相似材料動(dòng)靜態(tài)力學(xué)性能及破壞特征的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著各國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，涉及到深部巖體工程的開挖越來越多。由于在高應(yīng)力地區(qū)開挖過程中，改變了巖體賦存的空間環(huán)境，容易發(fā)生巖爆災(zāi)害。然而，對于深部巖體巖樣直接取樣進(jìn)行試驗(yàn)存在諸多困難。因此，有必要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用巖爆相似材料試件模擬深部巖體在外界載荷擾動(dòng)下的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)特性試驗(yàn)。
　　本文選取贛江細(xì)砂、水泥、石膏、礦物質(zhì)金屬鋁粉、鐵粉以及水為相似材料的原材料?；谡辉O(shè)計(jì)試驗(yàn)方法，以摻砂率（A）、石膏水泥比(B)和含水率(C)為3個(gè)

2、影響因素，制作相似材料試件，并測定其力學(xué)性能。根據(jù)巖爆發(fā)生的烈度與沖擊能量指數(shù)及抗壓拉強(qiáng)度比的關(guān)系，選出三種巖爆相似材料試件：普通巖爆相似材料試件、含鋁粉巖爆相似材料試件及含鐵粉巖爆相似材料試件。
　　將制備好的三種巖爆相似材料試件按要求加工好，在霍普金森壓桿裝置系統(tǒng)上進(jìn)行純動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)和一維動(dòng)靜組合加載試驗(yàn)。處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到試件的應(yīng)力應(yīng)變曲線，分析四種不同的沖擊氣壓條件下的三種巖爆相似材料試件純動(dòng)態(tài)破壞和一維動(dòng)靜組合加載破壞的應(yīng)

3、力應(yīng)變曲線，可得如下結(jié)論：
　?。?）添加了金屬成分的巖爆相似材料試件抗壓強(qiáng)度要高于普通巖爆相似材料試件，其中含鐵粉巖爆相似材料試件抗壓強(qiáng)度要比含鋁粉巖爆相似材料試件高。
　?。?）巖爆相似材料試件抗壓強(qiáng)度隨著沖擊氣壓增大而增大。
　?。?）一維動(dòng)靜組合加載下的含鐵粉巖爆相似材料試件的抗壓強(qiáng)度要高于純動(dòng)態(tài)沖擊下的。
　?。?）巖爆相似材料試件塊度破裂程度與沖擊氣壓有關(guān)，沖擊氣壓越大破裂程度越明顯；其中，一維動(dòng)靜組