板裂化模型试样失稳破坏及其裂隙扩展特征的试验研究
锦屏二级水电站深埋隧洞大量岩爆案例表明板裂化围岩的失稳破坏与岩爆之间具有很强的相关性.采用高强石膏配制满足板裂化围岩结构特征的硬脆性模型试样,通过一侧约束条件下的单轴压缩试验研究板裂化模型试样的失稳破坏过程、强度与变形特性及其裂纹扩展特征.研究表明,(1)板裂化模型试样失稳破坏过程表现出应变型岩爆的特征,其典型的破坏过程为预制裂隙尖端张拉裂纹的萌生与扩展一试样劈裂成板一岩板屈曲变形一岩板压折、岩片弹射;(2)与完整试样相比,含l条、2条、3条预制裂隙模型试样的峰值强度、弹性模量均呈现稳定下降的趋势,而峰值轴向应变则是先减小后增大;(3)试样预制裂隙尖端张拉裂纹的产生会造成:相邻预制裂隙尖端横向应变值的突变、试样侧向变形量的突增以及侧向变形速率的显著增大;(4)临空面附近的预制裂隙,其尖端产生的张拉裂纹在很短的时间内便会失稳扩展,并造成试样的失稳破坏.最后,分析试样变形破坏过程中的声发射特性.研究结果对于揭示深埋硬岩隧洞板裂化围岩的失稳破坏规律、岩爆的发生机制具有重要意义.
水电站 隧洞施工 板裂化围岩 失稳破坏现象 应变型岩爆
周辉 徐荣超 卢景景 章奇锋 张传庆 孟凡震
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室,湖北武汉430071 浙江华东建设工程有限公司,浙江杭州310030
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2015-10-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）