混合岩加卸载及声发射特性试验研究

混合岩加卸载及声发射特性试验研究

论文摘要

混合岩是辽宁鞍山某矿区露天边坡的主要组成岩性之一,卸荷力学特性对于边坡的稳定至关重要,本文旨在通过室内常规三轴试验来揭示混合岩的变形破坏规律,用于指导工程实践。通过SAM-2000岩石三轴试验机和DS2全数字化声发射信号采集系统做了不同围压下的饱和岩石三轴加卸载试验。如下是研究的内容:分析了三种不同围压条件下岩石试样的三轴加载试验,测出岩石在失稳时的特性,并结合声发射损伤破坏机理加以研究;在此基础上,对试验中三种不同围压下的声发射信号与轴应力的测试结果进行深入分析,探讨它们之间的对应关系,得到了轴应力-时间-振铃计数、轴应力-时间-能量、轴应力-时间-累计能量三种图形,了解了岩石破坏与声发射参数的关系。探讨了围压对振铃计数和能量的影响及与加载损伤演化的关系。分析了三种不同围压条件下岩石试样的三轴卸载试验,得出岩石在卸载失稳时的特征,并结合损伤破坏机理加以研究;在此基础上,对于试验中三种不同围压下的AE信号与轴应力的测试结果进行深入观察与分析,可以探讨它们某个时间段在轴应力作用下关系,找出对应不同的时间段AE信号的特征,得到了轴应力-时间-振铃计数、轴应力-时间-能量、轴应力-时间-累计能量三种图形,了解了岩石破坏与声发射参数的关系。探讨了围压对振铃计数和能量的影响和卸载的损伤演化。研究了饱和混合岩三轴加卸载的对比:三轴卸围压试验测得的振铃计数和能量的数值比三轴加载试验大10倍以上。经过岩石破坏的对比分析、振铃计数的对比分析、能量的对比分析和损伤变量值对比分析;结果显示:在三轴加载过程中低于50%是安全范围之内,超过50%以上就有失稳的危险;在三轴卸载过程中损伤变量低于10%是在安全范围之内,超过10%以上就有发生失稳的危险。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 1.绪论
  •   1.1 研究背景
  •   1.2 国内外研究现状
  •   1.3 研究的内容和技术路线
  •     1.3.1 研究的内容
  •     1.3.2 研究的技术路线
  • 2.试验设备及方案设计
  •   2.1 岩石三轴试验机
  •   2.2 声发射设备及定位原理
  •   2.3 试验方案设计
  •     2.3.1 岩样制备
  •     2.3.2 基本物理力学参数测定
  •     2.3.3 试验方案
  •   2.4 本章小结
  • 3.混合岩加载试验研究
  •   3.1 不同围压下混合岩加载试验与分析
  •     3.1.1 围压为10MPa试验
  •     3.1.2 围压为15MPa试验
  •     3.1.3 围压为20MPa试验
  •   3.2 围压对振铃计数和能量的影响
  •   3.3 混合岩的加载损伤演化
  •     3.3.1 混合岩宏观破坏
  •     3.3.2 混合岩定位结果
  •     3.3.3 信息提取和原理分析
  •   3.4 本章小结
  • 4.混合岩卸荷试验研究
  •   4.1 不同围压下混合岩卸荷试验与分析
  •     4.1.1 围压为10MPa试验
  •     4.1.2 围压为15MPa试验
  •     4.1.3 围压为20MPa试验
  •   4.2 围压对振铃计数和能量的影响
  •   4.3 混合岩的卸载损伤演化
  •     4.3.1 混合岩宏观破坏
  •     4.3.2 混合岩定位结果
  •     4.3.3 信息提取和原理分析
  •   4.4 三轴加载和卸载的对比分析
  •     4.4.1 岩石破坏的对比分析
  •     4.4.2 振铃计数的对比分析
  •     4.4.3 能量的对比分析
  •     4.4.4 损伤变量值对比分析
  •   4.5 本章小结
  • 5.结论和展望
  •   5.1 主要结论
  •   5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 杨涛

    导师: 常来山

    关键词: 三轴加卸载,混合岩,声发射参数和定位,损伤演化,对比分析

    来源: 辽宁科技大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 辽宁科技大学

    分类号: TU45

    DOI: 10.26923/d.cnki.gasgc.2019.000106

    总页数: 72

    文件大小: 5689K

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