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利用液壓伺服壓力試驗機和波形整形器改進后的φ100 mm分離式霍普金森壓桿(SHPB)試驗裝置,研究絹云母石英片巖和砂巖在50～160 s-1應變率等級下的準靜態力學性能及其在不同沖擊壓縮荷載作用下的波形曲線、動態抗壓強度、比能量吸收以及破壞形態的應變率效應問題。試驗結果表明,絹云母石英片巖和砂巖的動態抗壓強度、比能量吸收以及破壞形態均表現出顯著的應變率相關性,但彈性模量的應變率相關性較弱。綜合絹云母石英片巖和砂巖動態力學性能的對比結果可知,砂巖比絹云母石英片巖對應變率的變化更敏感。從材料的微觀結構特征和能量吸收的角度對巖石動態破壞過程進行分析,探尋巖石破壞的本質。研究成果可為其他類型的脆性材料動態力學性能的研究提供參考。
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在隧道建設過程中,準確的圍巖分級對保證隧道施工的穩定性有重要意義。通過對典型絹云母石英片巖隧道巖石樣本進行分析,得出與之相適應的BQ優化公式。針對絹云母石英片巖的特性,對BQ分級法中地下水修正系數進行重新考慮;并引入黏土礦物含量的修正指標和軟弱夾層的修正指標,對BQ法進行修正,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,進行驗證分析,得出[BQ]'分級法確定的圍巖級別與實際開挖揭露圍巖級別較相符的結論,可為類似隧道圍巖分級提供參考。
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