不同加载速率下岩爆碎块耗能特征试验研究

摘要：

利用自主研发的真三轴岩爆试验系统，以红色粗晶花岗岩作为岩石长方体试件，开展了不同加载速率的应变型岩爆室内模拟试验，在提出一种岩爆碎块单位面积表面能测定方法的基础上，结合应力–应变曲线分析，实现了岩爆碎块耗能组成的定量化分析，进而探讨了不同轴向加载速率下岩爆碎块的耗能特征。研究结果表明：①在单面临空真三轴压缩条件下，只有在足够大的轴向加载速率下，岩样集聚一定的弹性应变能并通过岩板劈裂以及潜在岩爆坑等岩爆碎块的形成耗散适当能量，岩爆弹射破坏才可能发生；②在0.5～30 kN/s加载速率范围内，随着加载速率的增大，碎块破碎程度呈降低趋势，碎块耗能呈线性减小趋势；③不同加载速率下的岩爆碎块中，片状粗粒碎块主要来自岩爆坑表面，主要为张拉破坏所致，棱块状的中粒碎块、细粒碎块，粉末状的微粒碎块主要来自岩爆坑内部，主要为剪切破坏所致；④不同加载速率下，岩爆碎块耗能均以剪切耗能为主，剪切耗能的百分比达到97%～99%。

关键词：岩石力学、岩爆、加载速率、能量耗散、真三轴试验

所属期刊栏目：38

分类号：TV672;TU458(水利枢纽、水工建筑物)

资助基金：国家自然科学基金项目41472329

在线出版日期：2016-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1481-1489