关于水泥填充接缝在爆破荷载作用下的力学特性的实验研究

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Experimental Investigation on the Mechanical Characteristics of Cement-Filled Joint under Blasting Load

针对节理裂隙岩体爆破损伤控制难题，通过模型实验和声波测试，揭示了充填水泥节理的力学响应特性及影响因素。摘要：系统研究充填水泥节理在爆破载荷下的力学响应，结合振动速度监测与剪切实验，量化分析了岩性、注浆年龄和振动速度对凝聚力的影响规律。

　　

摘要

针对节理和裂隙岩石中爆破引起的损伤控制这一关键问题，本研究通过模型实验系统地研究了充填水泥的节理在爆破荷载作用下的力学响应特性。在专门的振动平台上进行了声波测试和振动速度监测，同时准备了充填水泥的节理试样并进行了爆破实验。爆破后，又进行了剪切实验。通过系统的比较分析，实验结果表明，充填水泥的节理的抗剪强度受到岩石类型、灌浆龄期和振动速度的影响。与硬岩相比，软岩内部发生了额外的拉伸损伤。在爆破振动作用下，随着峰值振动速度（PPV）的增加，充填水泥的节理的凝聚力显著下降：在振动速度为26.82厘米/秒时，花岗岩和砂岩的凝聚力分别降低了15.71%和14.82%；在振动速度为14.82厘米/秒时，其凝聚力分别降低了9.35%和5.35%。此外，充填水泥的节理的凝聚力随着灌浆龄期的增加而提高。这些观察结果有助于定量评估爆破后充填水泥节理的强度衰减情况，并为优化节理岩石的开挖设计方案提供了理论基础。