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利用液壓伺服壓力試驗(yàn)機(jī)和波形整形器改進(jìn)后的φ100 mm分離式霍普金森壓桿(SHPB)試驗(yàn)裝置,研究絹云母石英片巖和砂巖在50～160 s-1應(yīng)變率等級(jí)下的準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能及其在不同沖擊壓縮荷載作用下的波形曲線、動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度、比能量吸收以及破壞形態(tài)的應(yīng)變率效應(yīng)問(wèn)題。試驗(yàn)結(jié)果表明,絹云母石英片巖和砂巖的動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度、比能量吸收以及破壞形態(tài)均表現(xiàn)出顯著的應(yīng)變率相關(guān)性,但彈性模量的應(yīng)變率相關(guān)性較弱。綜合絹云母石英片巖和砂巖動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的對(duì)比結(jié)果可知,砂巖比絹云母石英片巖對(duì)應(yīng)變率的變化更敏感。從材料的微觀結(jié)構(gòu)特征和能量吸收的角度對(duì)巖石動(dòng)態(tài)破壞過(guò)程進(jìn)行分析,探尋巖石破壞的本質(zhì)。研究成果可為其他類型的脆性材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的研究提供參考。
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在隧道建設(shè)過(guò)程中,準(zhǔn)確的圍巖分級(jí)對(duì)保證隧道施工的穩(wěn)定性有重要意義。通過(guò)對(duì)典型絹云母石英片巖隧道巖石樣本進(jìn)行分析,得出與之相適應(yīng)的BQ優(yōu)化公式。針對(duì)絹云母石英片巖的特性,對(duì)BQ分級(jí)法中地下水修正系數(shù)進(jìn)行重新考慮;并引入黏土礦物含量的修正指標(biāo)和軟弱夾層的修正指標(biāo),對(duì)BQ法進(jìn)行修正,得出修正以后的建議[BQ]'值法公式。以在建十房高速通省隧道為例,進(jìn)行驗(yàn)證分析,得出[BQ]'分級(jí)法確定的圍巖級(jí)別與實(shí)際開挖揭露圍巖級(jí)別較相符的結(jié)論,可為類似隧道圍巖分級(jí)提供參考。
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