循环冲击下灰岩动态破坏的围压效应

为优化地下工程巷道围岩掘进爆破参数和控制爆破对围岩的扰动，亟需掌握围岩的动态力学特性和破坏、能耗等特征，借助分离式霍普金森压杆（SHPB）开展灰岩在三维动静组合循环冲击下的试验研究，分析一定轴压、不同围压和循环冲击耦合作用对灰岩峰值应力、动态抗压强度、破坏特征以及能量吸收率等的影响。结果表明：当轴压一定时，灰岩在相同冲击次数下的峰值应力和动态抗压强度随围压的增大先增大后降低，破坏程度随围压的增大先减轻后加剧，说明适当地增大围压会提高灰岩的抗冲击性能，但这种提高并不是无限的，围压过高会使灰岩的内部损伤劣化，进而降低其抗冲击性能；灰岩的能量吸收率随冲击次数呈多项式关系，其吸收的冲击入射能随着围压的增大先降低后升高，适当的围压会降低灰岩的吸收能，但过大的围压会使灰岩试样吸收能明显升高。因此，地下工程在爆破开挖前，可根据围岩应力检测判断围岩受力状态，进而预判不同单响药量下的破岩效果，为调整和优化爆破参数以及控制爆破对围岩造成的损伤和扰动提供理论支撑。