CN114781129A - 冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，包括以下步骤，S1：制作岩块试件；S2：对岩块试件进行结构面剪切试验；S3：将岩块试件竖向叠加组成块系岩体；S4：对块系岩体进行冲击扰动试验；S5：对块系岩体进行冲击扰动下岩块滑移试验；S6：建立块系岩体滑移稳定性计算模型，对块系岩体滑移型岩爆诱发机制进行理论分析；S7：对步骤S6中得出的块系岩体滑移型岩爆诱发机制进行现场验证。通过本发明的研究，可以揭示初始地应力、结构面性质和冲击扰动对滑移型岩爆发生过程中结构面剪切弱化效应、结构面滑移失稳能量阈值及岩块弹射动能的影响机制；构建块系岩体滑移稳定性的计算模型，并据此推导滑移型岩爆的能量判据。
Description
技术领域
本发明涉及岩石力学技术领域，尤其涉及冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法。
背景技术
在世界范围内，随着人类采矿、水力、交通、核废料处置、军事防务等岩石工程不断向深部拓展，地应力逐渐增高，岩爆问题日益突出。一般而言，岩爆是坚硬岩石在高地应力状态下地下工程岩体开挖卸荷引起的围岩动力破坏现象。岩爆灾害的发生影响工程进度，增加工程成本，甚至造成设备损坏及人员伤亡等灾难性后果。
根据岩体破坏形式的不同，岩爆可以分为两类：一是由于岩石脆性破坏导致的，通常称为应变型岩爆；二是由断层滑移事件所导致的，通常称为滑移型岩爆，滑移型岩爆与结构面密切相关。目前，有关滑移型岩爆机理的实验室研究主要是通过单一结构面直剪试验的常规方法实现的。试验通过改变法向应力、结构面粗糙度、剪切速率等实验条件，研究结构面的破坏与能量释放情况，室内结构面剪切试验对外界动力扰动这一滑移型岩爆重要影响因素的考虑是比较为欠缺的，并不能完全反映滑移型岩爆发生的实际条件。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，通过研究冲击扰动下块系岩体中慢速变形波的波速频谱特征、能量传递及衰减规律，获得结构面剪切强度和累积位移的内在关系；揭示初始地应力、结构面性质和冲击扰动对滑移型岩爆发生过程中结构面剪切弱化效应、结构面滑移失稳能量阈值及岩块弹射动能的影响机制；构建块系岩体滑移稳定性的计算模型，并据此推导滑移型岩爆的能量判据。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：制作岩块试件；
S2：对岩块试件进行结构面剪切试验；
S3：将岩块试件竖向叠加组成块系岩体；
S4：对块系岩体进行冲击扰动试验；
S5：对块系岩体进行冲击扰动下岩块滑移试验；
S6：建立块系岩体滑移稳定性计算模型，对块系岩体滑移型岩爆诱发机制进行理论分析；
S7：对步骤S6中得出的块系岩体滑移型岩爆诱发机制进行现场验证。
进一步的，步骤S1的具体操作包括以下步骤，
S101：采用花岗岩或者砂岩作为岩石材料，用水刀切割成长方体的岩块；
S102：利用数控刻录技术对长方体的岩块进行刻录处理，批量制备岩块的结构面；
S103：使用填充料对岩块的结构面之间进行填充，填充层的厚度大于2倍齿高。
进一步的，步骤S103中所述的填充料包括骨料和胶结料，所述骨料为石英砂或者重晶石砂，所述胶结料为松香。
进一步的，步骤S4的具体操作包括以下步骤，
S401：构建模型竖向加载系统；
S402：对块系岩体的顶部岩块施加单次或者低频多次冲击扰动载荷进行试验，测量块系岩体内部的位移、速度和加速度。
进一步的，步骤S401中所述的模型竖向加载系统包括底座、拉压传感器、立柱螺杆、压板、力传感器、电动式激振器、功率放大器、信号发生器和控制及数据处理电脑；
所述底座上设有橡胶垫，块系岩体位于所述橡胶垫上，所述块系岩体包括多个岩块试件，每个所述岩块试件内部均含有结构面；所述底座上还安装有四个拉压传感器，四个所述拉压传感器分别位于块系岩体的四角处，每个所述拉压传感器上均设有立柱螺杆，每个所述立柱螺杆上均活动套设有压板，所述压板位于所述块系岩体的顶部，所述压板的上方还设有螺栓，所述螺栓与相互对应的立柱螺杆螺纹连接；
所述块系岩体的顶部设有电动式激振器，所述电动式激振器的底部设有力传感器，所述力传感器的底部与所述块系岩体的顶部接触，所述电动式激振器与所述功率放大器连接，所述功率放大器与所述信号发生器连接，所述信号发生器与所述控制及数据处理电脑连接。
进一步的，步骤S402中块系岩体内部的位移和加速度的测量方法为：在块系岩体的正面进行喷涂处理，在块系岩体的背面设置加速度传感器；块系岩体的正面前方采用照明系统进行照明，并使用图像采集系统进行图像采集，所述图像采集系统与图像处理系统连接。
进一步的，步骤S5的具体操作包括以下步骤，
S501：取中间的岩块试件作为工作岩块，所述工作岩块上侧和下层的岩块试件使用水平挡板限制其水平滑动；
S502：采用钢丝、滑轮和砝码对工作岩块进行水平静力加载；所述钢丝的一端与所述工作岩块的正面连接，所述钢丝的另一端绕过所述滑轮后与砝码盘连接，所述砝码位于所述砝码盘上；
S503：在所述工作岩块的背面采用多个岩块试件水平堆叠，整体形成T型结构，水平方向的多个岩块试件位于支撑块上，且水平方向的多个岩块试件与所述支撑块之间设有钢球，水平方向远离工作岩块的岩块试件侧面设有电动式激振器；
S504：在不同工况下测量块系岩体内部的位移、速度、加速度和力。
进一步的，步骤S504中所述的不同工况包括：竖向静力+竖向单次冲击扰动+水平静力；竖向多次冲击扰动+水平静力；竖向静力+水平静力+水平多次冲击扰动；竖向静力+竖向多次冲击扰动+水平静力+水平多次冲击扰动。
本发明的有益效果是：
1、本发明中冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，通过研究冲击扰动下块系岩体中慢速变形波的波速频谱特征、能量传递及衰减规律；获得结构面剪切强度和累积位移的内在关系；揭示初始地应力、结构面性质和冲击扰动对滑移型岩爆发生过程中结构面剪切弱化效应、结构面滑移失稳能量阈值及岩块弹射动能的影响机制；构建块系岩体滑移稳定性的计算模型，并据此推导滑移型岩爆的能量判据。本发明的研究成果可用于解读地下爆炸诱发滑移型岩爆的物理机制、优化深埋巷道的抗冲击支护设计方法，也能对深地下防护工程的选址、安全埋深设计提供理论支撑。
2、利用本发明中的方法可以得出扰动下滑移型岩爆的触发机制，既有岩块的相对拉伸运动引起结构面正应力减少，也有多次扰动下位移累积导致结构面的弱化效应。
附图说明
图1为本发明冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法流程框图。
图2为本发明中不同粗糙度的岩块试件。
图3为本发明中模型竖向加载系统示意图。
图4为本发明中块系岩体内部的位移场和加速度测量方法示意图。
图5为本发明对块系岩体的顶部岩块施加单次冲击扰动载荷进行试验时，位移和速度的试验结果。
图6为本发明对块系岩体1的顶部岩块施加单次冲击扰动载荷进行试验时，加速度的试验结果。
图7为本发明对块系岩体2的顶部岩块施加单次冲击扰动载荷进行试验时，加速度的试验结果。
图8为本发明对块系岩体3的顶部岩块施加单次冲击扰动载荷进行试验时，加速度的试验结果。
图9为本发明对块系岩体4的顶部岩块施加单次冲击扰动载荷进行试验时，加速度的试验结果。
图10为本发明对块系岩体5的顶部岩块施加单次冲击扰动载荷进行试验时，加速度的试验结果。
图11为本发明对块系岩体6的顶部岩块施加单次冲击扰动载荷进行试验时，加速度的试验结果。
图12为本发明中单向冲击扰动下岩块滑移试验加载示意图。
图13为本发明中双向冲击扰动下岩块滑移试验加载示意图。
图14为本发明中结构面水平力和位移关系图。
图15为本发明滑移型岩爆的能量判据实验验证数据拟合结果。
其中：1-块系岩体，101-岩块试件，102-结构面，2-底座，3-拉压传感器，4-立柱螺杆，5-压板，6-力传感器，7-电动式激振器，8-功率放大器，9-信号发生器，10-控制及数据处理电脑，11-橡胶垫，12-螺栓，13-加速度传感器，14-照明系统，15-图像采集系统，16-图像处理系统，17-工作岩块，18-水平挡板，19-钢丝，20-滑轮，21-砝码，22-砝码盘，23-支撑块，24-钢球。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
如附图1所示，冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，包括以下步骤，
S1：制作岩块试件；
具体的，S101：采用花岗岩或者砂岩作为岩石材料，用水刀切割成长方体的岩块；
S102：利用数控刻录技术对长方体的岩块进行刻录处理，利用该方法可以实现含自然结构面岩块试件的批量制备，且具有形貌抱枕率高、试件结果稳定性好的优点；为考虑粗糙度的影响，按照标准Barton剖面线，本发明中设计了3种不同粗糙度的结构面，如附图2所示，三种粗糙度结构面的JRC分别为0～2、6～8、16～18。
S103：使用填充料对岩块的结构面之间进行填充，所述的填充料包括骨料和胶结料，所述骨料为石英砂或者重晶石砂，所述胶结料为松香。填充层的厚度大于2倍齿高，此时可认为结构面的综合剪切特性与结构面的起伏结构无显著关系。通过调节骨料粒径和配比改变充填体的力学性质，石英砂或者重晶石砂粒径为0.6～1.18mm，粗细骨料比为4:6、5:5或6:5，松香掺量为0.4～0.6％。
进一步的，S2：对岩块试件进行结构面剪切试验；
具体的，该试验在岩石剪切试验机上完成。考虑无填充层和有填充层两种情况，分别研究粗糙度的影响和填充层性质的影响。通过施加不同应力水平的法向荷载，获得结构面剪切强度与累积位移的关系。
进一步的，S3：将岩块试件竖向叠加组成块系岩体1；
进一步的，S4：对块系岩体1进行冲击扰动试验；
具体的，S401：构建模型竖向加载系统；
所述的模型竖向加载系统如附图3所示，包括底座2、拉压传感器3、立柱螺杆4、压板5、力传感器6、电动式激振器7、功率放大器8、信号发生器9和控制及数据处理电脑10；
所述底座2上设有橡胶垫11，块系岩体1位于所述橡胶垫11上，所述块系岩体1包括多个岩块试件101，每个所述岩块试件101内部均含有结构面102；所述底座2上还安装有四个拉压传感器3，四个所述拉压传感器3分别位于块系岩体1的四角处，每个所述拉压传感器3上均设有立柱螺杆4，每个所述立柱螺杆4上均活动套设有压板5，所述压板5位于所述块系岩体1的顶部，所述压板5的上方还设有螺栓12，所述螺栓12与相互对应的立柱螺杆4螺纹连接；通过调节螺栓12在所述立柱螺杆4上的位置，将压板5压紧在块系岩体1的顶部，对块系岩体1施加竖向静力，立柱螺杆4采用全螺纹，适用于不同高度的块系岩体1。
所述块系岩体1的顶部设有电动式激振器7，所述电动式激振器7用于对块系岩体1施加精确的竖向的冲击扰动载荷，所述电动式激振器7的底部设有力传感器6，所述力传感器6的底部与所述块系岩体1的顶部接触，所述电动式激振器7与所述功率放大器8连接，所述功率放大器8与所述信号发生器9连接，所述信号发生器9与所述控制及数据处理电脑10连接。信号发生器9延时控制波形，功率放大器8调整增益，最后电信号由电动式激振器7进行电磁转换施加冲击扰动力。电动式激振器7的底部内含力传感器6，可以精确记录扰动力的时程曲线。施加静力后，启动电动式激振器7即可对块系岩体1的顶部岩块施加单次或者低频多次冲击扰动荷载。
S402：对块系岩体1的顶部岩块施加单次或者低频多次冲击扰动载荷进行试验，测量块系岩体内部的位移、速度和加速度。
具体的，块系岩体内部的位移场和加速度测量方法如附图4所示，在块系岩体1的正面进行喷涂处理，在块系岩体1的背面设置加速度传感器13；块系岩体1的正面前方采用照明系统14(LED强光灯)进行照明，并使用图像采集系统15(高速摄像机)进行图像采集，记录试验过程中模型高清图像，所述图像采集系统15与图像处理系统16连接，所述图像处理系统16经过数字图片相关(DIC)计算软件后期处理可得到整个块体模型的位移场。DIC测量技术具有布置方便、测量精度高、可靠性强等优点。
块系岩体1的速度时程曲线由DIC软件根据位移场测量结果计算得到，力的时程曲线由力传感器6记录得到。
对块系岩体1的顶部岩块施加单次冲击扰动载荷进行试验时，位移和速度的试验结果如附图5所示。
对六个不同块系岩体1的Y方向施加单次冲击扰动载荷进行试验的加速度试验结果分别如附图6-11所示，在附图6-11中，(a)为加速度变化情况，(b)为加速度频幅特征。
进一步的，S5：对块系岩体1进行冲击扰动下岩块滑移试验；
具体的，冲击扰动下岩块滑移试验包括单向扰动和双向扰动，在模型竖向加载系统的基础上，单向冲击扰动下岩块滑移试验加载示意图如附图12所示，双向冲击扰动下岩块滑移试验加载示意图如附图13所示。
S501：取中间的岩块试件作为工作岩块17，所述工作岩块17上侧和下层的岩块试件使用水平挡板18限制其水平滑动；
S502：采用钢丝19、滑轮20和砝码21对工作岩块17进行水平静力加载；所述钢丝19的一端与所述工作岩块17的正面连接，所述钢丝19的另一端绕过所述滑轮20后与砝码盘22连接，所述砝码21位于所述砝码盘22上，水平静力可以通过改变砝码21的重量进行调整；
S503：考虑双向扰动时，在所述工作岩块17的背面采用多个岩块试件101水平堆叠，整体形成T型结构，如附图13所示，水平方向的多个岩块试件101位于支撑块23上，且水平方向的多个岩块试件101与所述支撑块23之间设有钢球24，水平方向远离工作岩块17的岩块试件101侧面设有电动式激振器7，用于施加水平扰动载荷；
S504：在不同工况下测量块系岩体1内部的位移、速度、加速度和力。
本发明中拟定了四种不同工况的冲击扰动下岩块滑移试验，四种工况的具体情况如下表1所示。位移、速度、加速度和力的测量与步骤S4中块系岩体内部的位移、速度、加速度和力的测量方法相同。
表1冲击扰动下岩块滑移实验加载工况
需要说明的是，本发明中步骤S4和步骤S5中冲击扰动载荷由电动式激振器提供。相较于落锤冲击的加载方式，电动式激振器加载可精确控制作用于模型试件的冲击力学参数，利于定量地展开试验研究。电动式激振器内含力传感器，可以精确记录冲击力时程曲线，记为p(t)，通过对力时程曲线积分可以得到冲击的冲量Im。假设冲击荷载的作用时间很短，岩块尚来不及产生很大的位移。在瞬时冲量荷载作用下，系统从外场源获得能量，冲击能量和冲量存在下列换算关系
式中，W为冲击能量，m为岩块质量，t为时间。
本发明中冲击试验是根据冲击能量确定加载条件以及数据处理分析的，可以根据电动式激振器内含力传感器记录的冲击力时程曲线，对其进行积分求得冲量，再根据上面换算关系得到冲击能量。
进一步的，S6：建立块系岩体滑移稳定性计算模型，对块系岩体滑移型岩爆诱发机制进行理论分析；
具体的，参照前人理论框架，岩块相比块体间的软弱夹层可以抽象为刚体，夹层的非线性变形行为用Kelvin-Voigt模型来模拟。块系岩体竖向振动的动力学方程可以用矩阵形式表示为
式中，y(t)为岩块竖向位移向量，M为岩块的质量矩阵，C为阻尼系数矩阵，K为弹性系数矩阵，P(t)为竖向扰动荷载向量。该方程可以利用MATLAB求得数值解。竖向扰动荷载由力传感器记录获得，岩块质量可以直接测量获得，阻尼系数和弹性系数需根据冲击扰动试验结果进行拟合得到。
根据直接动力平衡法，工作岩块的水平运动方程可以表示为
式中，m为工作块体质量，x为工作岩块水平位移，
为x的二次导数；T为剪切力，μ为结构面摩擦系数，N(t)＝ky(t)为结构面正应力，
本发明通过结构面的剪切试验得到摩擦系数和累积位移的关系μ(x)。在初始状态下，先计算岩块竖向位移量以确定结构面的正应力，然后根据初始摩擦系数和剪切力计算工作岩块的水平滑移运动位移。根据μ(x)更新摩擦系数值，代入下一计算时步。需要注意的是，界面的摩擦滑动是一个非常复杂的力学问题，受矿物成分、孔隙率、断裂面表面形貌、断层泥、温度等多种因素影响。为了便于理论分析，结合结构面剪切试验结果，对摩擦系数和累积位移的关系μ(x)拟进行合理的简化处理。从块系岩体竖向振动的动力学模型(方程)和工作岩块的水平运动方程(模型)中可以看出，轴向扰动将导致结构面压力的减少，从而降低结构面摩擦力，导致结构面错动滑移。结构面的滑移将进一步导致结构面摩擦系数的降低，进一步促进结构面的滑移，从而诱发滑移型岩爆。
从能量转化的角度，用能量的可加性运动积分代替力学方法处理岩块滑移失稳问题，探寻岩块沿结构面滑移过程中能量传递、转化关系规律。根据摩擦系数和累积位移的关系μ(x)，可获得摩擦力和位移的关系F(x)，如附图14所示。图14中对摩擦力和位移关系作了线性简化，实际可根据试验结果再进行确定。图14中A点表示初始的应力条件。从能量角度分析，岩块滑移失稳的临界条件为从外部获得的能量需要克服摩擦力做功，使得结构面抗剪强度等于剪切力，即临界状态为图14中C点。从表示初始应力状态的A点到表示临界状态的C点，结构面需要从外部获得的能量可以表示为
式中：Wadd为从外部获得的能量，x0为初始位移，xc为临界位移，T为剪切力。
岩块滑移失稳后，在剪应力差T-F(x)作用下获得动能，岩块的弹射动能可以表示为
上式中，除根据试验结果确定F(x)之外，还需要根据冲击扰动应力波在块系岩体中的传播规律确定岩块滑移所需从外部获得的能量Wadd和冲击扰动能量W之间的定量关系。参照Kurlenya院士给出的摆型波现象的无量纲能量条件，将上式无量纲化，即可推导得到表征块系岩体在扰动下滑移稳定性的无量纲能量条件。再结合试验获得的应力条件、冲击扰动、结构面性质对滑移岩爆特征的影响规律，建立滑移型岩爆的能量判据
式中，k为无量纲参数，β为初始应力比。
进一步的，S7：对步骤S6中得出的块系岩体滑移型岩爆诱发机制进行现场验证。
对步骤S6中得出的滑移型岩爆的能量判据进行实验验证，实验数据拟合结果如附图15所示，从附图15中可以看出，步骤S6中提出的能量判据能够很好描述岩块滑移和滑移失稳产生的能量条件。通过现场实测数据总结，随着冲击扰动能量增大，当k≥(1～4)×10-11时岩块开始出现摆型波现象，当k≥(1～4)×10-9时整个岩块系统进入准共振状，由此可得，步骤S6中给出的滑移型岩爆能量判据和Kurlenya的数据吻合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：制作岩块试件；
S2：对岩块试件进行结构面剪切试验；
S3：将岩块试件竖向叠加组成块系岩体(1)；
S4：对块系岩体(1)进行冲击扰动试验；
S5：对块系岩体(1)进行冲击扰动下岩块滑移试验；
S6：建立块系岩体滑移稳定性计算模型，对块系岩体滑移型岩爆诱发机制进行理论分析；
S7：对步骤S6中得出的块系岩体滑移型岩爆诱发机制进行现场验证。
2.根据权利要求1所述的冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，其特征在于，步骤S1的具体操作包括以下步骤，
S101：采用花岗岩或者砂岩作为岩石材料，用水刀切割成长方体的岩块；
S102：利用数控刻录技术对长方体的岩块进行刻录处理，批量制备岩块的结构面；
S103：使用填充料对岩块的结构面之间进行填充，填充层的厚度大于2倍齿高。
3.根据权利要求2所述的冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，其特征在于：步骤S103中所述的填充料包括骨料和胶结料，所述骨料为石英砂或者重晶石砂，所述胶结料为松香。
4.根据权利要求1所述的冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，其特征在于，步骤S4的具体操作包括以下步骤，
S401：构建模型竖向加载系统；
S402：对块系岩体(1)的顶部岩块施加单次或者低频多次冲击扰动载荷进行试验，测量块系岩体内部的位移、速度和加速度。
5.根据权利要求4所述的冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，其特征在于，步骤S401中所述的模型竖向加载系统包括底座(2)、拉压传感器(3)、立柱螺杆(4)、压板(5)、力传感器(6)、电动式激振器(7)、功率放大器(8)、信号发生器(9)和控制及数据处理电脑(10)；
所述底座(2)上设有橡胶垫(11)，块系岩体(1)位于所述橡胶垫(11)上，所述块系岩体(1)包括多个岩块试件(101)，每个所述岩块试件(101)内部均含有结构面(102)；所述底座(2)上还安装有四个拉压传感器(3)，四个所述拉压传感器(3)分别位于块系岩体(1)的四角处，每个所述拉压传感器(3)上均设有立柱螺杆(4)，每个所述立柱螺杆(4)上均活动套设有压板(5)，所述压板(5)位于所述块系岩体(1)的顶部，所述压板(5)的上方还设有螺栓(12)，所述螺栓(12)与相互对应的立柱螺杆(4)螺纹连接；
所述块系岩体(1)的顶部设有电动式激振器(7)，所述电动式激振器(7)的底部设有力传感器(6)，所述力传感器(6)的底部与所述块系岩体(1)的顶部接触，所述电动式激振器(7)与所述功率放大器(8)连接，所述功率放大器(8)与所述信号发生器(9)连接，所述信号发生器(9)与所述控制及数据处理电脑(10)连接。
6.根据权利要求4所述的冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，其特征在于，步骤S402中块系岩体内部的位移和加速度的测量方法为：在块系岩体(1)的正面进行喷涂处理，在块系岩体(1)的背面设置加速度传感器(13)；块系岩体(1)的正面前方采用照明系统(14)进行照明，并使用图像采集系统(15)进行图像采集，所述图像采集系统(15)与图像处理系统(16)连接。
7.根据权利要求5所述的冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，其特征在于，步骤S5的具体操作包括以下步骤，
S501：取中间的岩块试件作为工作岩块(17)，所述工作岩块(17)上侧和下层的岩块试件使用水平挡板(18)限制其水平滑动；
S502：采用钢丝(19)、滑轮(20)和砝码(21)对工作岩块(17)进行水平静力加载；所述钢丝(19)的一端与所述工作岩块(17)的正面连接，所述钢丝(19)的另一端绕过所述滑轮(20)后与砝码盘(22)连接，所述砝码(21)位于所述砝码盘(22)上；
S503：在所述工作岩块(17)的背面采用多个岩块试件(101)水平堆叠，整体形成T型结构，水平方向的多个岩块试件(101)位于支撑块(23)上，且水平方向的多个岩块试件(101)与所述支撑块(23)之间设有钢球(24)，水平方向远离工作岩块(17)的岩块试件(101)侧面设有电动式激振器(7)；
S504：在不同工况下测量块系岩体(1)内部的位移、速度、加速度和力。
8.根据权利要求7所述的冲击扰动下块系岩体滑移型岩爆诱发机制的研究方法，其特征在于，步骤S504中所述的不同工况包括：竖向静力+竖向单次冲击扰动+水平静力；竖向多次冲击扰动+水平静力；竖向静力+水平静力+水平多次冲击扰动；竖向静力+竖向多次冲击扰动+水平静力+水平多次冲击扰动。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115326599A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-11-11 | 南京理工大学 | 一种在盐雾箱中施加动静组合加载结构及其改造方法 |
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- 2022-03-26 CN CN202210304528.2A patent/CN114781129A/zh active Pending
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