矿业研究与开发

作者：金解放;石子勃;胡玮锋;孙俊涛;杨洪灏;刘康

关键词：岩石应力波传播;高水压力;高地应力;透射波幅值

深部资源开采和深埋隧洞等岩体工程多处于高水压高地应力环境中,在爆破开挖和地震灾害等动态荷载扰动下,动荷载以应力波形式在岩体中传播,研究岩石应力波传播特性是分析评估动荷载作用下围岩体稳定性的基础。为研究不同大小水压和地应力对岩石应力波传播特性的影响,利用改进的SHPB试验系统,对饱和红砂岩开展了应力波传播试验研究,设置6种水压力和4种轴向静应力等级,分析透射波幅值随水压力和轴向静应力的变化关系,并构建其经验模型。结果表明:当冲击速度和轴向静应力一定时,随着水压的增高,透射波幅值呈幂函数增加,但增加的幅度越来越小,这是由于水压本身的侧向约束作用、弯液面效应和Stefan效应抑制了岩石内部孔隙的扩展,加强了应力波在岩石中的穿透能力;当水压一定时,轴向静应力越大,透射波幅值越小;轴向静应力越大,透射波幅值随水压增加的幅度越大。研究结果可为深部高水压工程岩体爆破开挖时的围岩体稳定性分析提供理论依据。

来源：2022年第11期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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