煤炭学报

作者：宋战平, 程昀, 杨腾添, 霍润科, 王军保, 刘新荣, 周冠南,

关键词：渗透-应力耦合, 灰岩, 压缩破坏, 声发射特性,

富水隧道围岩体挖掘过程中,复杂的渗透-应力耦合作用经常导致岩体内部结构演化具有 不稳定性,进而诱发围岩体的劣化与失稳,这对地下渗流岩体稳定性的研究提出了更高的要求。 为 研究贵阳下麦西隧道进口区灰岩的宏观力学和声发射特性,利用自主研发的渗透-应力耦合试验 装置进行了不同渗透水压下的单轴压缩破坏、声发射和压汞试验,分析了灰岩的应力-应变、峰值 强度、特征应力、破裂和声发射特性以及劣化机制等。 研究结果表明:随渗透水压力增大,灰岩压密 阶段延长而弹性阶段相对缩短,峰值应力为指数衰减;闭合应力和损伤应力均随渗透水压力增加呈 线性减小,而随峰值应力增大而增加,表明溶蚀作用增加了灰岩损伤敏感程度;渗透水压力对灰岩 破裂形式未造成较大影响,以劈裂破坏为主,且碎块均匀度与渗透水压力、峰值应力均为指数关系; 不同渗透水压力下,灰岩声发射振铃计数大致经历了“平静-发展-突增-跌落”过程,水岩作用弱化 了灰岩结构稳定性,导致应变能提前释放;渗透水对灰岩具有溶蚀和引裂作用,随渗透水压力增加, 单位质量孔隙体积呈指数增加,起裂应力呈线性衰减。 研究结果可为地下富水岩体的开挖的稳定 性及减防灾分析提供理论基础。

来源：2019年第9期

《煤炭学报》期刊编辑部

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