A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Les secousses de tension se produisent fréquemment près des bordures des excavations, ce qui cause un risque important à la sécurité des travailleurs et à la stabilité des structures souterraines. Une meilleure compréhension du phénomène de secousse de tension est importante pour la construction souterraine sécuritaire et la gestion du risque. Cet article présente les résultats d’une étude expérimentale sur les comportements des secousses de tension de granite de Tianhu avec des spécimens ayant quatre ratios hauteur/largeur (H/W). Une série d’essais en conditions de déchargement a été réalisée à l’aide d’un système d’essai de secousse de tension triaxiale véritable, équipé d’un système de suivi par émission acoustique (EA). Une caméra à haute vitesse a été utilisée pour capturer le processus de secousse de tension instantané sur la surface de déchargement des spécimens. Les résultats expérimentaux indiquent que quel que soit le ratio H/W, les secousses de tension se sont produites dans tous les spécimens, mais les caractéristiques des secousses de tension dépendent du ratio H/W. Lorsque le ratio H/W passe de 2,5 à 1,0, le processus de rupture dynamique de la surface de déchargement se transforme de l’éjection locale de roches à un éclatement de la face complète. La secousse de tension est plus violente lorsque le ratio H/W est faible. L’analyse de l’énergie d’EA cumulative a révélé que l’énergie d’EA cumulative n’est pas sensible au ratio H/W pour des ratios inférieurs à 1,5. Lorsque le ratio H/W est supérieur à 1,5, l’énergie d’EA cumulative démontre une tendance à la baisse durant la rupture de la roche. [Traduit par la Rédaction]
Strainbursts occur frequently near excavation boundaries, posing a significant threat to the safety of workers and stability of underground structures. A better understanding of the strainburst phenomenon is important for safe underground construction and risk management. This paper presents the results of an experimental study on strainburst behaviours of Tianhu granite with four specimen height-to-width (H/W) ratios. A series of tests under unloading conditions were conducted using a true-triaxial strainburst test system that was equipped with an acoustic emission (AE) monitoring system. A high-speed camera was used to capture the instantaneous strainburst process of the specimens on the unloading surface. The experimental results indicate that regardless of the H/W ratio, strainbursts occurred in all specimens but strainburst characteristics depend on the H/W ratio. When the H/W ratio changes from 2.5 to 1.0, the dynamic failure process of the unloading surface transforms from local rock ejection to full-face burst. The strainburst is more violent when the H/W ratio is small. Analysis of the cumulative AE energy revealed that the cumulative AE energy is not sensitive to the H/W ratio for ratios lower than 1.5. When the H/W ratio is greater than 1.5, the cumulative AE energy shows a decreasing trend during rock failure.
Les secousses de tension se produisent fréquemment près des bordures des excavations, ce qui cause un risque important à la sécurité des travailleurs et à la stabilité des structures souterraines. Une meilleure compréhension du phénomène de secousse de tension est importante pour la construction souterraine sécuritaire et la gestion du risque. Cet article présente les résultats d’une étude expérimentale sur les comportements des secousses de tension de granite de Tianhu avec des spécimens ayant quatre ratios hauteur/largeur (H/W). Une série d’essais en conditions de déchargement a été réalisée à l’aide d’un système d’essai de secousse de tension triaxiale véritable, équipé d’un système de suivi par émission acoustique (EA). Une caméra à haute vitesse a été utilisée pour capturer le processus de secousse de tension instantané sur la surface de déchargement des spécimens. Les résultats expérimentaux indiquent que quel que soit le ratio H/W, les secousses de tension se sont produites dans tous les spécimens, mais les caractéristiques des secousses de tension dépendent du ratio H/W. Lorsque le ratio H/W passe de 2,5 à 1,0, le processus de rupture dynamique de la surface de déchargement se transforme de l’éjection locale de roches à un éclatement de la face complète. La secousse de tension est plus violente lorsque le ratio H/W est faible. L’analyse de l’énergie d’EA cumulative a révélé que l’énergie d’EA cumulative n’est pas sensible au ratio H/W pour des ratios inférieurs à 1,5. Lorsque le ratio H/W est supérieur à 1,5, l’énergie d’EA cumulative démontre une tendance à la baisse durant la rupture de la roche. [Traduit par la Rédaction]
Strainbursts occur frequently near excavation boundaries, posing a significant threat to the safety of workers and stability of underground structures. A better understanding of the strainburst phenomenon is important for safe underground construction and risk management. This paper presents the results of an experimental study on strainburst behaviours of Tianhu granite with four specimen height-to-width (H/W) ratios. A series of tests under unloading conditions were conducted using a true-triaxial strainburst test system that was equipped with an acoustic emission (AE) monitoring system. A high-speed camera was used to capture the instantaneous strainburst process of the specimens on the unloading surface. The experimental results indicate that regardless of the H/W ratio, strainbursts occurred in all specimens but strainburst characteristics depend on the H/W ratio. When the H/W ratio changes from 2.5 to 1.0, the dynamic failure process of the unloading surface transforms from local rock ejection to full-face burst. The strainburst is more violent when the H/W ratio is small. Analysis of the cumulative AE energy revealed that the cumulative AE energy is not sensitive to the H/W ratio for ratios lower than 1.5. When the H/W ratio is greater than 1.5, the cumulative AE energy shows a decreasing trend during rock failure.
Influence of specimen height-to-width ratio on the strainburst characteristics of Tianhu granite under true-triaxial unloading conditions
2015
Article (Journal)
English
strainburst , Test systems , true-triaxial unloading , déchargement triaxial véritable , Excavation , Tianhu granite , specimen height-to-width ratio , acoustic emission , granite de Tianhu , émission acoustique , ratio hauteur/largeur de spécimens , parcours des contraintes , Igneous rock , secousse de tension , Risk management , Underground construction , secousse , rockburst , stress path , Occupational safety
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