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石灰岩破坏过程声发射及裂隙渗流特性研究
| 论文题名： | 石灰岩破坏过程声发射及裂隙渗流特性研究 |
| 关键词： | 石灰岩;声发射;裂隙渗流特性;隧道施工;围岩破坏;突水风险 |
| 摘要： | 在建的大连湾海底隧道、大连地铁一号、二号线均是典型地下工程项目，大连地质勘察结果显示，上述工程均通过石灰岩岩层。大连地处沿海富水区，隧道施工具有比较复杂的应力路径，施工中的围岩破坏和突水风险令人关注。围岩损伤及岩体裂隙渗流的理论还远不成熟，开展相关研究具有重要意义。本文通过如下三个研究，希望对上述和类似工程的施工安全及涌水、渗水防治提供理论基础。本文的研究内容及结论： (1)水对工程岩体稳定性的影响有化学作用和力学作用两个方面。力学作用方面本文进行了裂隙渗流试验，试验结果表明，岩石试样两端的水头压力差值对渗流的影响是明显的，本文还分析其与应变的关系，并通过孔隙水压力增加引起试件的轴向变形，进一步证明了上述关系。化学作用方面本文进行了蠕变试验，结果表明每一分级加载都会产生瞬时应变，且其占据大概20～70％的比例；在每一加载阶段都能观察到明显的化学腐蚀下的蠕变现象。这与以往的没有化学腐蚀试验相比，大大缩短了试验的时间，说明化学腐蚀对岩石的蠕变具有明显的加速效应。 (2)声发射试验表明：①当岩石所受荷载达到其峰值应力的70％以后，加卸载响应比Y趋向于1，因此将声发射数加卸载响应比Y值达到(接近)1作为岩石失稳破坏前兆是可行的。②不同试件power-low拟合曲线和线性拟合曲线的方差之比r和参数z都较大程度地小于1，说明此石灰岩在破裂过程中声发射能量加速释放现象明显。 (3)RFPA2D模拟表明：岩石破坏过程中弹性能加速释放反应了其内部微裂纹的扩展特性，数值模拟结果再现了声发射试验中岩石破裂的的微观特性。 |
| 作者： | 包春燕 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 姜谙男 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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