柱狀節(jié)理玄武巖破壞全過(guò)程聲發(fā)射監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、本文以白鶴灘水電站導(dǎo)流洞柱狀節(jié)理玄武巖發(fā)育段為工程背景進(jìn)行研究，對(duì)干燥和飽和柱狀節(jié)理玄武巖進(jìn)行了物理力學(xué)參數(shù)測(cè)定，并開(kāi)展了單軸壓縮和劈裂聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)研究，監(jiān)測(cè)了破壞全過(guò)程聲發(fā)射特性。同時(shí)，對(duì)3＃導(dǎo)流洞柱狀節(jié)理發(fā)育段進(jìn)行了聲發(fā)射監(jiān)測(cè)，通過(guò)聲發(fā)射事件并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際分析，得到的結(jié)論為施工提供指導(dǎo)。
　　利用巖樣超聲波速測(cè)試系統(tǒng)對(duì)干燥和飽和巖樣進(jìn)行了測(cè)定，得到了p波和s波波速和巖樣的力學(xué)參數(shù)，包括彈性模量、泊松比及剪切模量，利用p波波速修正

2、了現(xiàn)場(chǎng)聲發(fā)射事件定位點(diǎn)。對(duì)比分析干燥和飽和巖樣力學(xué)參數(shù)、單軸抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，說(shuō)明水對(duì)柱狀節(jié)理玄武巖有一定的弱化作用，其力學(xué)性能有所降低。
　　從室內(nèi)單軸壓縮和劈裂實(shí)驗(yàn)可知，在單軸壓縮干燥巖樣加載初期產(chǎn)生大量聲發(fā)射撞擊，并隨著加載穩(wěn)步增長(zhǎng)，破壞前期出現(xiàn)明顯空白期，可以作為失穩(wěn)的先兆。單軸壓縮下飽和巖樣加載初期聲發(fā)射撞擊率較低，隨著載荷逐漸增大，聲發(fā)射活動(dòng)呈現(xiàn)減弱-突然活躍-穩(wěn)定-瞬間減弱-突然活躍，直至破壞聲發(fā)射撞擊率下降。在劈

3、裂實(shí)驗(yàn)下，飽和柱狀節(jié)理玄武巖和干燥柱狀節(jié)理玄武巖在加載初期就產(chǎn)生大量聲發(fā)射撞擊，直至破壞階段撞擊率突然增大。因此，聲發(fā)射撞擊率在巖樣破壞前急劇增長(zhǎng)，成為巖石破壞的前兆信息。單軸壓縮和劈裂破壞過(guò)程聲發(fā)射監(jiān)測(cè)研究發(fā)現(xiàn)，加載至破壞前期過(guò)程中，聲發(fā)射能量極低，甚至可忽略不計(jì)，破壞時(shí)出現(xiàn)高能量集中現(xiàn)象。因此，從能量角度判斷穩(wěn)定性要比從聲發(fā)射活動(dòng)預(yù)測(cè)可信度更高。通過(guò)觀測(cè)抗拉實(shí)驗(yàn)拉破面和單軸壓縮實(shí)驗(yàn)破壞斷面，發(fā)現(xiàn)柱狀節(jié)理玄武巖內(nèi)部多層理、多裂隙的情況