本文選題：巖石力學(xué)　切入點(diǎn)：巖爆　出處：《廣西大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：當(dāng)前,隨著地下工程不斷向深部拓展,高溫導(dǎo)致的巖爆災(zāi)害頻發(fā)。巖爆是高地應(yīng)力地區(qū)巖體開(kāi)挖卸荷引起的動(dòng)力破壞現(xiàn)象,對(duì)人員與財(cái)產(chǎn)安全具有嚴(yán)重威脅。高地溫地區(qū)巖爆災(zāi)害的合理預(yù)測(cè)是深部地下巖體工程面臨的重大科技難題。目前,聲發(fā)射信號(hào)分析已成為巖爆預(yù)測(cè)的最重要途徑之一。因此,高溫后花崗巖巖爆的聲發(fā)射特征研究對(duì)于深部地下巖體工程巖爆災(zāi)害的合理預(yù)測(cè)具有良好的工程意義與學(xué)術(shù)價(jià)值。本文利用聲發(fā)射系統(tǒng)對(duì)經(jīng)歷過(guò)25℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃等不同高溫后花崗巖真三軸巖爆模擬試驗(yàn)進(jìn)行了全程監(jiān)控,通過(guò)聲發(fā)射信號(hào)分析,研究了小顆粒彈射、劈裂成板、塊片彈射等巖爆過(guò)程中三種典型破壞現(xiàn)象之間的聲發(fā)射特征差異,探討了不同高溫后花崗巖巖爆過(guò)程聲發(fā)射信號(hào)的演化特征與巖爆發(fā)生的前兆信息,并利用聲發(fā)射特征指標(biāo)對(duì)不同高溫后的巖爆烈度進(jìn)行評(píng)價(jià)與規(guī)律分析,主要研究工作與結(jié)論如下:(1)在短時(shí)能量指標(biāo)(ShortTime Energy,STE)的基礎(chǔ)上,本文提出一種基于聲發(fā)射信號(hào)定量化評(píng)價(jià)巖石脆性破壞烈度的新指標(biāo)——短時(shí)能量總和(Short Time Energy Summation,STES)。研究表明,該指標(biāo)是可行的,具有可反映巖石脆性破壞過(guò)程在一定歷時(shí)內(nèi)釋放的AE總能量的特點(diǎn),克服了只能反映某時(shí)刻AE能量的短時(shí)能量指標(biāo)(Short Time Energy,STE)的局限性,較傳統(tǒng)的絕對(duì)能量(Absolute Energy)指標(biāo)更適用于巖爆烈度的定量化評(píng)價(jià)。(2)巖爆過(guò)程的聲發(fā)射絕對(duì)能量指標(biāo)與STES指標(biāo)隨溫度變化曲線均表明,巖爆烈度隨溫度的升高呈先增大后減小的趨勢(shì),其中300℃高溫后的巖爆烈度最強(qiáng)。這一結(jié)論有利于對(duì)高地溫高應(yīng)力條件下深部地下工程巖爆災(zāi)害的防控。(3)不同高溫后花崗巖的巖爆過(guò)程均出現(xiàn)小顆粒彈射、劈裂成板、塊片彈射等三個(gè)依次發(fā)生的典型破壞現(xiàn)象,這三種典型破壞現(xiàn)象的聲發(fā)射特性具有一定的差異:小顆粒彈射現(xiàn)象的聲發(fā)射信號(hào)幅值相對(duì)最低,主頻相對(duì)最高,聲紋圖呈較明顯的橫杠形態(tài),短時(shí)能量衰減迅速,STES值較低;劈裂成板現(xiàn)象聲發(fā)射信號(hào)的幅值和主頻相對(duì)較高,聲紋圖呈豎直紋形態(tài),短時(shí)能量衰減迅速,STES值稍高;塊片彈射現(xiàn)象的聲發(fā)射信號(hào)幅值最高,主頻相對(duì)最低,聲紋圖呈亂紋形態(tài),短時(shí)能量震蕩下降,STES值遠(yuǎn)高于前兩者。這些差異的發(fā)現(xiàn)可為巖爆孕育過(guò)程中當(dāng)前所處狀態(tài)的識(shí)別提供科學(xué)依據(jù),進(jìn)而有利于巖爆的有效預(yù)測(cè)預(yù)警。(4)總體來(lái)看,不同高溫后花崗巖巖爆過(guò)程聲發(fā)射信號(hào)的撞擊數(shù)、撞擊數(shù)時(shí)間分形、絕對(duì)能量的演化特征與常溫條件下是相似的。但是,巖爆前夕的撞擊數(shù)“平靜期”的持續(xù)時(shí)間隨溫度升高呈先減小后增加的趨勢(shì)。值得注意是,AE信號(hào)的絕對(duì)能量指標(biāo)在巖爆破壞前的塑性階段存在“高能量區(qū)”,這可視為巖爆發(fā)生的前兆信息,“高能量區(qū)”的持續(xù)時(shí)間隨溫度升高呈先減小后增加趨勢(shì)。
[Abstract]:At present, as underground engineering continues to expand to the deep, high-temperature induced rock burst disasters occur frequently.Rock burst is a dynamic failure phenomenon caused by excavation and unloading of rock mass in high ground stress area, which is a serious threat to the safety of personnel and property.Reasonable prediction of rock burst disaster in high geothermal area is an important scientific and technological problem for deep underground rock mass engineering.At present, acoustic emission signal analysis has become one of the most important ways to predict rockburst.Therefore, the study of acoustic emission characteristics of granite rock burst after high temperature has good engineering significance and academic value for the reasonable prediction of rock burst disaster in deep underground rock engineering.In this paper, the simulation test of true triaxial rockburst of granite has been monitored by acoustic emission system after different high temperatures, such as 25 鈩，

本文編號(hào)：1725134