不同饱水度花岗岩的真三轴岩爆试验研究

利用真三轴岩爆试验系统,开展了不同饱水度红色粗晶花岗岩的岩爆试验,分析了不同饱水度下岩爆破坏岩样的强度与变形特征、破坏与弹射特征、声发射特性等,探讨了岩石饱水度与岩爆弹射动能的定量关系以及水对岩爆的影响机制。研究结果表明:(1)当岩样的相对饱水度超过0.3,其峰值应力和屈服应力较天然状态的明显降低;(2)岩样饱水度的增加使得岩爆过程中小颗粒弹射减少、小岩片剥落增多、岩板外鼓现象减弱,且岩爆坑体积减小、岩爆碎块的粒径分布由连续分布变为不连续分布;(3)随饱水度的增加,岩爆发生前夕声发射撞击数显著下降的平静期的总历时呈缩短趋势,岩爆发生时刻的声发射撞击数呈增大趋势,且累积绝对能量呈减小趋势、能量释放速度呈放缓趋势,表明岩样塑性破坏特性有所增强;(4)岩爆弹射动能随饱水度的增大而显著减小,二者呈单调线性的负相关关系,水对岩石的作用主要是软化和水楔作用,水的黏性也会对碎块弹射产生影响。

提高岩溶地区水库水泥灌浆材料性能的研究

广西岩溶地区水库建设面临的主要挑战是岩溶渗漏。水泥灌浆是岩溶地区水库防渗普遍应用的方法,但由于水泥灌浆材料存在可灌性、稳定性及抗侵蚀性差等方面的缺点,岩溶渗漏通道封堵需要反复多次灌注,才能取得良好的防渗效果,浪费大量的人力、物力。针对水泥灌浆材料的缺陷,研发了新型帷幕灌浆材料和新型快速堵漏灌浆材料,有效提高了灌浆材料的可灌性、稳定性和抗侵蚀性能。

高地温水工高压隧洞结构模型试验研究

为揭示高地温梯度与高内水压力联合作用下水工隧洞围岩的承载特性,在研制完整硬岩多物理场相似材料的基础上,通过温度荷载与内水压力联合加载技术开发,结合声发射的信号监测与空间定位技术,开展大比尺高地温水工高压隧洞的水工结构模型试验,对隧洞围岩的温度场、渗压场、声发射和裂纹发育的动态演化过程进行了测试与分析。试验结果表明,与非高地温条件相比,高地温条件下水工高压隧洞围岩出现水力劈裂所需的临界内水压力明显较低;与非高地温条件下围岩出现少数几条主裂缝不同,高地温条件下围岩主裂缝之间的次生裂缝甚为发育;高地温条件下水工高压隧洞围岩的热-水-力多物理场耦合效应明显,内水压力不变条件下围岩的裂缝扩展与损伤增长呈现非连续阶跃变化特征;高地应力条件下高地温水工高压隧洞水力劈裂位置与裂缝扩展受地应力侧限系数影响较大。