论文部分内容阅读
岩爆是高应力条件下在开挖或开挖后外界扰动下围岩弹性能突然释放引起岩石弹射性破裂的地质灾害现象，是一种复杂的动力灾害。岩爆的发生可导致人员的伤亡、仪器设备的毁坏和工期的拖延，造成重大的经济损失。本文利用自主研发的真三轴岩爆试验系统，以不同高温冷却后的红色粗晶花岗岩作为岩样，进行岩爆弹射破坏过程模拟物理试验。在借助高速摄像系统和声发射系统监测岩爆过程的基础上，分析了不同高温作用后岩样的岩爆弹射过程、破坏形态特征、峰值强度、声发射特性、碎块特征以及能量的变化规律。研究结果表明: (1)高温后花岗岩试件的破坏特征随着试件所受温度变化有显著的变化规律，随着试件所受温度的升高，岩样从出现小颗粒弹射到整体弹射破坏的时间间隔逐渐减少;300℃为该类花岗岩高温后单面临空真三轴强度的阀值温度，小于等于300℃时，岩样的峰值强度变化不大，岩样脆性随温度的升高而增大，大于300℃时，岩样的峰值强度呈明显下降趋势，岩样的脆性随温度升高而降低;在25℃～700℃高温后，在岩样压密阶段，声发射撞击数随温度的升高而增大，大于300℃时，随着温度的升高，岩爆发生前夕声发射撞击数显著下降的“平静期”持续时间呈增大趋势。 (2)高温后花岗岩试件的能量积聚、耗散和释放过程随试件所受的温度的变化有显著的变化规律:25℃～300℃高温后，试件峰前积累的弹性应变能随温度升高明显增大，300℃～700℃高温后，试件峰前积累的弹性应变能随温度升高显著减小;25℃～300℃高温后，试件的峰前耗散能随温度升高明显减小，300℃～700℃高温后，试件的峰前耗散能随温度升高显著增大;25℃～300℃高温后，试件的岩爆弹射动能随温度升高明显增大，300℃～700℃高温后，试件的岩爆弹射动能随温度升高显著减小。