楔刀作用下岩石微观劣化的试验研究

• 作者: 周青春 朱小明 李海波 王长柏 莫振泽 邹飞 郝亚飞
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 隧道掘进机 滚刀 破岩 声发射 损伤核
• 年，卷（期）: 2012,（5）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 1333-1340
• 分类号: TU452
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2012.05.009

摘要

通过改装RMT-150C系统,使用不同刃角的楔形刀具对花岗岩进行贯切试验,利用DISP声发射测试系统进行声发射的定位特征分析,研究岩石在楔形刀具作用下损伤劣化破坏的全过程.试验结果表明:声发射试验是一种研究TBM滚刀破岩微观机制的有效方法,脆性岩石材料的破坏过程是内部微裂纹的萌生和扩展过程的宏观反映;在楔刃刀具匀速贯入时,声发射信号随着荷载的变化呈一定对应趋势的变化,荷载-贯入度曲线能反映试件内的损伤历程;声发射2D定位结果显示,在岩石破碎区的密实核下方存在“损伤核”,它由微震裂源增生丛聚分布形成,核内劣化程度高,是孕育密实核的场所,为TBM滚刀作用下岩石的宏观破裂现象提供了解释和依据;楔刀跃进式的挤压贯切岩板试件,钝刃刀具产生“球状”损伤核,尖刃刀具产生“水滴状”损伤核,钝刃刀具贯切试件产生更深的贯入度和更宽的损伤核,致使试件中不仅破碎深度大,而且破损范围广,破岩效果优于尖刃刀具.