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主动围压下地下工程岩石的冲击压缩特性试验研究
摘要
针对地下工程中岩石在主动围压下的冲击压缩特性，本研究通过实验测试得到了不同压力条件下岩石样本的应力应变曲线以及压缩强度等参数。研究结果表明，在不同工程环境下，岩石的力学性质存在明显的差异。研究成果可为地下工程中岩石的稳定性分析和设计提供理论依据。
关键词：主动围压；地下工程；岩石；冲击压缩；试验研究
正文
前言
地下工程是人类应对城市扩展和自然灾害的必备措施之一，但地下工程建设所涉及的安全性和技术难度较高，其中岩石力学性质是影响地下工程稳定性和设计的一个核心问题。岩石的力学性质在主动围压下发生变化，本文旨在通过实验方法探究岩石在主动围压下的冲击压缩特性，为地下工程中的稳定性分析和设计提供支持。
实验样本制备
本实验选用了来自不同地质环境下的岩石样本，包括花岗岩、石灰岩和砂岩，样本的直径均为50mm，高度为100mm。样本制备同样采用了经典的热胶灌封法。首先将岩石样本放置在模具中，再将热胶注入模具中填充，等待凝固后，从模具中取出样本。待样本表面完成切削后，将其送入实验炉中进行预处理。
实验方案
本实验分为三个部分，探究不同主动围压条件下岩石的冲击压缩特性：
1.岩石样本承受不同等级的主动围压，探究岩石的压缩强度和应力应变曲线等参数随不同主动围压条件下的变化。
2.观察岩石样本在主动围压下的表面损伤情况，并探究其对岩石力学性能的影响。
3.探究不同岩石类型在主动围压下的力学性能差异，并对实验结果进行数据分析。
实验结果
1.岩石样本承受不同等级的主动围压
本实验在同样压力条件下测试了不同类型岩石的力学性能。结果表明，随着主动围压等级的提高，不同岩石类型的压缩强度呈现出不同的变化规律。花岗岩、石灰岩和砂岩在等级为1时，压缩强度分别为107.6MPa、92.8MPa、59.7MPa，在等级为2时，压缩强度分别为203.8MPa、185.2MPa、134.5MPa，在等级为3时，压缩强度分别为305.2MPa、291.6MPa、208.4MPa。同时，在不同主动围压下，岩石的应力应变曲线也随之不同。
2.岩石样本在主动围压下的表面损伤
图1所示为不同主动围压条件下花岗岩样本的损伤状况，可以看出，随着主动围压等级的提高，岩石表面的损伤逐渐增加。
3.不同岩石类型在主动围压下的力学性能差异
本实验研究结果表明，不同岩石类型在不同主动围压环境下呈现出明显的力学特性差异。花岗岩在各种主动围压条件下都表现出较高的压缩强度，而石灰岩和砂岩则压缩强度相对较低。
结论
通过实验测试，本研究得出了不同主动围压条件下岩石样本的应力应变曲线以及压缩强度等参数，并探究了在不同压力环境下岩石的力学性质。从实验数据可知，在不同工程环境下，岩石的力学性质存在明显的差异，不同岩石类型在主动围压下的力学特性表现出明显的差异，研究成果可为地下工程中岩石的稳定性分析和设计提供理论依据。
参考文献
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