北武夷山隧道圍巖室內(nèi)聲發(fā)射特性研究.pdf

1、作為一種無損檢測技術(shù)，聲發(fā)射與微震監(jiān)測技術(shù)常被用作研究脆性材料在荷載作用下失穩(wěn)破壞的工具，它是利用聲波或地震原理來探測巖爆發(fā)生前巖體破裂的前兆特性，進(jìn)而對可能要發(fā)生的巖爆進(jìn)行評估和預(yù)警。北武夷山隧道福建段有長約1150m施工段埋深在644.3～1100m之間，屬于極高應(yīng)力區(qū)。在這樣的大埋深、高地應(yīng)力條件下進(jìn)行隧洞開挖，極易在開挖過程中引起巖爆，因此在施工掘進(jìn)過程中，采用聲發(fā)射與微震監(jiān)測技術(shù)對隧洞圍巖體穩(wěn)定性進(jìn)行連續(xù)、實時監(jiān)測。為更好地開

2、展施工現(xiàn)場的聲發(fā)射微震監(jiān)測預(yù)警工作，本文針對具有典型代表性的凝灰?guī)r和花崗巖進(jìn)行室內(nèi)聲發(fā)射特性研究，根據(jù)其加載破壞過程中的聲發(fā)射特性，為現(xiàn)場監(jiān)測預(yù)警工作提供參考依據(jù)。
　　根據(jù)所選取的北武夷山隧道巖樣，在室內(nèi)開展單軸壓縮試驗，獲得簡單加載和循環(huán)加卸載條件下巖石試樣撞擊、能量及定位事件空間分布等聲發(fā)射參數(shù)，并對這些參數(shù)特性進(jìn)行研究。研究表明，巖石試樣失穩(wěn)破壞前期，撞擊數(shù)、能量和事件數(shù)具有突增特性，但突增對應(yīng)的應(yīng)力百分比不同，通過將三者

3、結(jié)合起來，可為工程現(xiàn)場圍巖體穩(wěn)定性監(jiān)測的危險預(yù)判提供參考依據(jù)。從能量釋放的角度，對巖石加載條件下發(fā)生Felicity效應(yīng)的前后階段能量釋放特性進(jìn)行分析，對Felicity現(xiàn)象進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)發(fā)生Felicity效應(yīng)的前一次加載時有大量的能量釋放，表明Felicity效應(yīng)是由于巖石內(nèi)部發(fā)生較大損傷破壞而導(dǎo)致巖性改變的外在反映。對試驗過程中所獲得的聲發(fā)射參數(shù)時間序列，按照應(yīng)力百分比及加卸載循環(huán)進(jìn)行分段，研究不同應(yīng)力階段聲發(fā)射參數(shù)分形特性，