应变岩爆重要影响因素实验分析

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1、ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing博士学位论文应变岩爆重要影响因素实验分析学院：力学与建筑工程学院学号：TBP120604037作者：赵菲学科专业：岩土工程导师：何满潮院士2015年6月中图分类号：dsTD325df密级：单位代码：11413博士学位论文中文题目：应变岩爆重要影响因素实验分析英文题目：Experimentalstudyofimportantinfluencingfactorsforstrainrockburst作者：赵菲学号：TBP120604037学科专业：岩土工程研究方向：深部岩石

2、力学与地下工程导师：何满潮职称：教授论文提交日期：2015年4月16日论文答辩日期：2015年6月10日学位授予日期：2015年6月24日中国矿业大学（北京）导师签名：日期：.学位论文出版授权书本人完全同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》（以下简称“章程”），愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表。《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》可以以电子、网络及其他数字媒体形式公开出版，并同意编入《中国知识资源总库》，在

3、《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。作者签名：年6月立R导师签名:7邓-年<月2^日论文题目:_________________应变岩爆重要影响因素实验分析_______________论文级别：博士g硕士口所属院系：力学与建筑工程学院毕业院校：中国矿业大学（北京)毕业年份：___________2015年专业名称：岩土工程作者联系电话:__________________________作者E-mail:作者联系地址（邮编）：____________________________________

4、_______________导师姓名：何满潮__________导师联系电话：导师E-mail:其他意向出版发表单位：--------------------------------------------------------------------------备注：____________________________________________________________注：中国学术期刊（光盘版）屯子杂志社联系方式：联系电话：（010)627949946279317662791834传真:(010)6279181462791817

5、E-mai1:degree@cnki.net通讯地址：北京清华人学邮局84-48信箱CDMD编辑部邮编:100084摘要岩爆是一种复杂的岩石力学行为，受多种因素共同影响，通常可以归纳影响岩爆发生的因素为两类，即内因和外因。内因主要是针对岩石本身性质及所处的围岩环境，例如有高地应力、围岩岩性及岩体结构、地质构造等，外因主要针对岩石自身受自然界或人力等外来因素，例如有岩石所处的水文地质条件、人工开挖施工因素、外界传来的应力波等。研究结果表明岩爆实质上是一种储存在岩体内部的弹性应变能得以突然释放的过程，因此影响岩爆发生的主要因素其实也就是影响岩体成为岩爆高

6、储能体的因素。髙储能的岩体更有可能发生岩爆，而成为髙储能岩体的必备条件包括两个方面，即岩体有足够的能力储存较大的弹性应变能和岩体内部产生高度的应力集中。工程实例往往能够表明岩爆发生倾向性，发现岩爆灾害现象更易发生在岩体内部储能较多且应力集中程度很高的地方。基于前人的研究和不足之处，并结合现有实验条件，本文选取了影响岩爆的众多因素中较为重要的三个因素，即卸载速率、岩石尺寸和岩石组合形式，利用深部岩爆模拟实验系统，开展了这三个方面的系列平行实验研究。深部岩爆模拟实验系统包括实验主机，液压加载系统、动态高速压力监测系统，声发射（AE）监测系统以及高速摄影系

7、统。该实验系统能够实现三向六面独立加载，某一水平方向单面突然卸载，能够模拟地下岩体开挖过程由三向六面受力的平衡态到开挖引起单面卸荷、五面受力的应力转化过程。依据岩石岩爆发生机理，相对应的提出了模拟三种岩爆类型的对应加载方式，即“加载-卸载-轴向保持”来模拟瞬时岩爆，“加载-卸载-轴向加载应力集中”来模拟滞后岩爆和“加载-单面逐级卸载、轴向逐级加载-轴向加载应力集中”来模拟岩柱岩爆。基于实验系统特点和已有的研究成果，进行了不同卸载速率、不同岩石尺寸和不同岩石组合形式的室内岩爆实验：（1）使用取自同一地点的均质性较好的花岗岩样品，依据现场不同的开挖方式，

8、相对应设计突然卸载、0.1MPa/s、0.05MPa/s及0.025MPa/s四种不同速率对最小主应力方向进