裂隙注浆砂岩动力学特性及应力波传播机制

摘要

裂隙岩体地下工程开挖易出现渗水，往往需要对裂隙围岩进行注浆预加固。为研究裂隙注浆砂岩冲击破坏及应力波传播衰减机制，采用φ50 mm分离式霍普金森压杆，对不同裂隙倾角注浆砂岩开展冲击压缩试验，分析试件的动态力学特性，借助高速摄影系统追踪试件表观形态演化过程，追溯应力波在岩石内部的不同界面与结构面上所经历的反复透射与反射过程，分析反射系数与透射系数参数随条件变化的规律。结果表明:试件的动态抗压强度随裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势，45°时出现强度极小值点;注浆砂岩试件具有更明显的应变率效应，随着应变率的增加，其动态抗压强度增大，动态抗压强度最大差值可达16.2 MPa;透射系数T对结构面的角度敏感性更强，当结构面角度较小且加载强度较低时，R值减小，T值变大，此时试件的反射能力减弱，而透射能力增强;当冲击强度提高增加至临界状态时，R值变大，T值减小，此时试件结构面对应力波的透射能力减弱。该研究为裂隙注浆岩体加固工程抗冲击设计及应力波衰减控制提供了理论依据。

关键词

裂隙注浆砂岩 / 裂隙倾角 / 冲击破坏 / 动态抗压强度 / 应力波