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摘要
氡气是深部地下洞室建设过程中岩石破裂产生的污染性、放射性气体，深部岩体在高应力下普遍发生剪切破裂，然而，氡气释放量与岩石剪切破裂演化的相关性尚不清晰。针对这一问题，分析了完整锦屏大理岩和白鹤滩玄武岩两类岩石的放射性核素活度。自主设计了完整岩石直接剪切试验系统，并同步测量岩石破裂过程中的氡释放量。讨论了岩石剪切破裂面表面积与累积氡浓度的相关性。试验结果表明，在法向荷载相同的条件下，岩石中氡释放量随剪切位移的增大而变化，总体呈现在加载初期略有增加后小幅回落，再大幅增加至峰值释放水平，试样破坏后随着剪切位移的发展下降至稳定水平的规律。随着法向荷载的升高，初始氡浓度和峰值氡浓度均呈线性增长的趋势。通过对声发射特征参数RA-AF分布的研究，发现岩石剪切破裂面表面积与累积氡浓度具有相似的发展变化趋势。岩石剪切破裂过程中氡释放规律的揭示对深部工程排氡/隔氡设计具有重要指导意义。
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单位岩土力学与工程国家重点实验室; 中国科学院大学; 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
