使用小型围岩试件模拟与再现巷道围岩开挖卸荷过程的试验系统

doi:10.13722/j.cnki.jrme.2016.1585

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摘要为了实现在实验室进行巷道(隧道)开挖卸荷过程的模拟，获得对围岩试件进行开挖卸荷试验的创新性监测方法与成套试验技术，研制了一套可以使用小型围岩试件模拟与再现巷道围岩开挖卸荷路径的试验系统。该系统主要由3个独立的子系统组成：(1) 系统I：SAM–3000型微机控制电液伺服岩石三轴试验系统；(2) 系统II：小型巷道围岩试件加、卸载腔；(3) 系统III：声波–声发射一体化测试系统。通过对3个子系统进行软、硬件集成与调试，获得了小型巷道围岩试件级别(高290 mm，外径200 mm，内径100～150 mm)的开挖卸荷过程的室内模拟与再现。使用小型巷道围岩试件进行了初步的开挖卸荷试验研究，结果表明，所构建的试验系统可以有效地模拟：巷道围岩的开挖卸荷条件；巷道围岩在开挖卸荷条件下的变形规律、应力分布特征和破坏机制等。

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	侯公羽
	李小瑞
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	张继成

关键词 ：岩石力学, 小型围岩试件, 开挖卸荷, 试验系统, 声波&ndash, 声发射

Abstract：In order to realize the simulation of unloading process of roadway excavation in the laboratory and to obtain the innovative monitoring method，a system that use the cylindrical hollow specimen of rock to simulate the unloading path of the excavation of tunnel rock was developed. The system consists mainly of three independent sub-systems：sub-system I：SAM–3000 microcomputer controlled electro-hydraulic servo rock triaxial test system；sub-system II：the loading and unloading chamber of the hollow cylindrical specimen of rock；sub-system III：Acoustic-Acoustic Emission Integrated Testing System. Through the integration and debugging to the software and hardware of the three subsystems，the indoor simulation of the excavation unloading process of the hollow cylindrical specimen(290 mm in height，200 mm in outer diameter and 100 to 150 mm in diameter) were obtained. The preliminary results of the excavation unloading test to the hollow cylindrical specimen of rock show that the system can effectively simulate and reproduce the excavation unloading conditions on the rock surrounding roadway and can effectively simulate the deformation，stress distribution and failure mechanism of the rock surrounding roadway under the condition of excavation unloading.

Key words： rock mechanics hollow cylinder specimen excavation unloading test system acoustic-acoustic emission

引用本文:

侯公羽，李小瑞，张振铎，梁洪垚，张继成. 使用小型围岩试件模拟与再现巷道围岩开挖卸荷过程的试验系统[J]. 岩石力学与工程学报, 2017, 36(9): 2136-2145.
HOU Gongyu，LI Xiaorui，ZHANG Zhenduo，LIANG Hongyao，ZHANG Jicheng. Experimental system for simulating excavation unloading process of rock around roadway by using small cylindrical hollow specimen. , 2017, 36(9): 2136-2145.

链接本文:

http://www.rockmech.org/CN/10.13722/j.cnki.jrme.2016.1585 或 http://www.rockmech.org/CN/Y2017/V36/I9/2136

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