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《东北大学》 2005年
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围压卸荷诱发岩石破坏机理研究

姚旭朋  
【摘要】:岩爆作为一种机理十分复杂及其影响因素的千变万化的自然灾害,由于其复杂性,给传统的岩爆分析和施工设计带来了极大的困难。但岩爆作为一种失稳破坏现象,尽管其发生过程短暂,但仍然经历了孕育、发生和发展这一岩石破裂所具有的共同特征。因此,研究岩爆的发生过程将为岩爆预测、预报提供理论依据。卸荷岩爆研究从提出至今尽管经历的时间不长,但是在国内外岩石力学界也引起了广泛的关注。经过现场观测和研究发现,在岩质边坡和质地较硬的岩体中,卸荷将引起临空面附近岩石内部应力重新分布、造成局部应力集中效应,并且在卸荷回弹变形过程中,还会因差异回弹而在岩体中形成一个被约束的残余应力体系。过去对岩爆的岩石力学试验研究一般都采用加荷试验的方式,这与岩爆发生时的应力过程是不吻合的,只有采用卸荷试验方式才符合实际。本论文的的主要工作如下: 1.对同一物理参数矿柱模型在三种不同围压卸荷状态下的破坏过程进行数值试验研究。主要包括一次围压卸荷和逐步围压卸荷,并与常围压下矿柱模型进行比较。从矿柱模型的破坏模式特点、应力应变曲线或者应力加载步曲线的变化特征,分析卸荷作用对矿柱破坏的影响。 2.在不同轴向应力条件下,对同一物理参数岩体模型实施开挖,形成具有不同内部应力环境的模拟巷道。观察由于开挖卸荷作用对在具有不同内部应力的岩体中所形成的模型巷道变形破坏形式的影响。并从破坏模式、巷道周边应力变化和岩体内部应力变化特征方面分析开挖卸荷作用对巷道破坏的影响机理。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TD313

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