石灰?guī)r破壞過程聲發(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、二號線均是典型地下工程項目，大連地質(zhì)勘察結(jié)果顯示，上述工程均通過石灰?guī)r巖層。大連地處沿海富水區(qū)，隧道施工具有比較復雜的應力路徑，施工中的圍巖破壞和突水風險令人關(guān)注。圍巖損傷及巖體裂隙滲流的理論還遠不成熟，開展相關(guān)研究具有重要意義。本文通過如下三個研究，希望對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)。本文的研究內(nèi)容及結(jié)論：
　　 (1)水對工程巖體穩(wěn)定性的影響有化學作用和力學作用兩個

2、方面。力學作用方面本文進行了裂隙滲流試驗，試驗結(jié)果表明，巖石試樣兩端的水頭壓力差值對滲流的影響是明顯的，本文還分析其與應變的關(guān)系，并通過孔隙水壓力增加引起試件的軸向變形，進一步證明了上述關(guān)系?；瘜W作用方面本文進行了蠕變試驗，結(jié)果表明每一分級加載都會產(chǎn)生瞬時應變，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腐蝕下的蠕變現(xiàn)象。這與以往的沒有化學腐蝕試驗相比，大大縮短了試驗的時間，說明化學腐蝕對巖石的蠕變具有明顯的加速效

3、應。
　　 (2)聲發(fā)射試驗表明：①當巖石所受荷載達到其峰值應力的70％以后，加卸載響應比Y趨向于1，因此將聲發(fā)射數(shù)加卸載響應比Y值達到(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，說明此石灰?guī)r在破裂過程中聲發(fā)射能量加速釋放現(xiàn)象明顯。
　　 (3)RFPA2D模擬表明：巖石破壞過程中彈性能加速釋放反應了其內(nèi)部微裂紋的擴展特性，數(shù)值模擬結(jié)果