应用电子斑点干涉术研探类岩于双刀贯切破坏之行为-隧道建设.PDF

第３０卷　增刊１ 隧道建设 Ｖｏｌ．３０　Ｓｕｐ．１ 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　 ２０１０年８月 ＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ａｕｇ．　２０１０ 应用电子斑点干涉术研探类岩于双刀贯切破坏之行为 １ ２ １ ２ 陈韦志 ，陈立宪 ，陈尧中 ，巫奇 （１．台湾科技大学营建工程系，台北；２．台北科技大学土木工程学系，台北） 摘要：回顾机械式隧道掘进工程，考量切削刀头与岩体间互制行为乃至破坏机制之极近域场研探甚少。本研究以双刀式正向楔形 贯切破坏试验（ｎｏｒｍａｌｗｅｄｇｅｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｆｒａｃｔｕｒｅｔｅｓｔ）简化仿真实务钻掘工程之多刀楔切削行为为例，并配搭非破坏检测之电子斑点 干涉术，探究此项接触互制行为之丛聚、初裂与裂衍等系列破坏特征。于双刀贯压位置下方某深度，采用裂缝开口位移（ｃｒａｃｋｏｐｅｎ ｉｎｇｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ＣＯＤ）作为回馈控制讯号，求得完整峰前、峰后之加载历程，以进行相关破坏演化之观察。受贯压之类岩（ｒｏｃｋ－ ｌｉｋｅ）试体以水泥砂浆行之，于无围压状态下，变化双刀间距作为主要变量，以理析开挖机具群刀互制之力学行为。再者，配合具高 精度（微米）且非接触式之实时、全域性观测等优点之电子斑点干涉术，所得结果计可研探：１）峰前延性破坏之弹－塑性发展及脆 性破坏时机与方位，亦即峰前变形连续（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）之弹－塑性界面往临界发展趋势；及变形不连续（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｄｉｓ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）之初裂与裂缝演化；２）峰后脆性破坏裂缝伸衍之发展。 关键词：电子斑点干涉术；双刀贯切；弹塑性界面；脆性初裂 中图分类号：Ｕ４５５．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－７４１Ｘ（２０１０）增刊１－０１７６－０７ ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｐｅｃｋｌｅＰａｔｔｅｒｎＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙｔｏＳｔｕｄｙｔｈｅＦａｉｌｕｒｅ ＥｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆＲｏｃｋｌｉｋｅＭａｔｅｒｉａｌｕｎｄｅｒＤｏｕｂｌｅｄｉｎｄｅｎｔｅｒｓ １ ２ １ ２ ＣＨＥＮＷｅｉＣｈｉｈ，ＣＨＥＮＬｉＨｓｉｅｎ，ＣＨＥＮＹａｏＣｈｕｎｇ，ＷＵＣｈｉＹｉｎｇ （１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｗａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｐｅｉ； ２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｐｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｐｅｉ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｅｒｍｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｅｘｃａｖａｔｉｏｎｏｆｔｕｎｎｅｌｓ，ｔｈｅｒｅａｒｅｖｅｒｙｆｅｗｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｕｔｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｏｃｋ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｇｒｏｕｐｃｕｔｔｅｒｏｎｔｈｅｎｏｒｍａｌｗｅｄｇｅｉｎ ｄｅｎｔａｔｉｏｎｆｒａｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓａｒｅｉｎｄｅｎｔｅｄｂｙｄｏｕｂｌｅｉｎｄｅｎｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｓｐｅｃｋｌｅｐａｔｔｅｒｎｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ（ＥＳＰＩ）ｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｓｕｃｈａｓｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｓ，ｉｎｉｔｉａ ｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｏｆｍａｃｒｏｃｒａｃｋ．Ｔｈｅｃｏｍ