长江科学院院报
長江科學院院報
장강과학원원보
JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE
2012年
8期
29-33
,共5页
节理岩体%剪切破坏%声发射%时序特征%破裂机制
節理巖體%剪切破壞%聲髮射%時序特徵%破裂機製
절리암체%전절파배%성발사%시서특정%파렬궤제
尽管应用声发射对岩石破裂过程的研究取得了诸多成果,但主要集中于小尺寸(≤10 cm)的岩块,对较大尺度( ≥50 cm)岩体破坏机理研究还较少.采用最新的SAMOS声发射系统,对节理岩体现场直剪试验过程进行声发射测试.通过现场岩体直剪破坏过程中声发射特征参数与频谱特性研究,揭示了节理岩体破坏机制,深化了对岩体破坏机理的认识.测试结果表明节理岩体破坏过程中,声发射信号的主频范围为40一120 kHz,其直剪破坏过程可分为4个阶段:①弹性变形阶段,岩体内部没有声发射事件;②起裂阶段,声发射事件很少,岩体内部仅有少量的裂纹产生;③扩展阶段,声发射事件缓慢增加,岩体内部微裂纹不断扩展;④破坏阶段,声发射事件大量增加,微裂纹不断扩展贯通,岩体出现宏观破裂.根据研究结果可知:与传统的破裂从前端开始的观点不同,岩体试件中后端最先出现声发射定位事件,表明微破裂开始发生在岩体试件的中后端;随着剪应力的增加,声发射定位事件逐渐前移,当岩体进入破坏阶段后,微破裂集中于剪切面局部,岩体产生局部破裂化.
儘管應用聲髮射對巖石破裂過程的研究取得瞭諸多成果,但主要集中于小呎吋(≤10 cm)的巖塊,對較大呎度( ≥50 cm)巖體破壞機理研究還較少.採用最新的SAMOS聲髮射繫統,對節理巖體現場直剪試驗過程進行聲髮射測試.通過現場巖體直剪破壞過程中聲髮射特徵參數與頻譜特性研究,揭示瞭節理巖體破壞機製,深化瞭對巖體破壞機理的認識.測試結果錶明節理巖體破壞過程中,聲髮射信號的主頻範圍為40一120 kHz,其直剪破壞過程可分為4箇階段:①彈性變形階段,巖體內部沒有聲髮射事件;②起裂階段,聲髮射事件很少,巖體內部僅有少量的裂紋產生;③擴展階段,聲髮射事件緩慢增加,巖體內部微裂紋不斷擴展;④破壞階段,聲髮射事件大量增加,微裂紋不斷擴展貫通,巖體齣現宏觀破裂.根據研究結果可知:與傳統的破裂從前耑開始的觀點不同,巖體試件中後耑最先齣現聲髮射定位事件,錶明微破裂開始髮生在巖體試件的中後耑;隨著剪應力的增加,聲髮射定位事件逐漸前移,噹巖體進入破壞階段後,微破裂集中于剪切麵跼部,巖體產生跼部破裂化.
진관응용성발사대암석파렬과정적연구취득료제다성과,단주요집중우소척촌(≤10 cm)적암괴,대교대척도( ≥50 cm)암체파배궤리연구환교소.채용최신적SAMOS성발사계통,대절리암체현장직전시험과정진행성발사측시.통과현장암체직전파배과정중성발사특정삼수여빈보특성연구,게시료절리암체파배궤제,심화료대암체파배궤리적인식.측시결과표명절리암체파배과정중,성발사신호적주빈범위위40일120 kHz,기직전파배과정가분위4개계단:①탄성변형계단,암체내부몰유성발사사건;②기렬계단,성발사사건흔소,암체내부부유소량적렬문산생;③확전계단,성발사사건완만증가,암체내부미렬문불단확전;④파배계단,성발사사건대량증가,미렬문불단확전관통,암체출현굉관파렬.근거연구결과가지:여전통적파렬종전단개시적관점불동,암체시건중후단최선출현성발사정위사건,표명미파렬개시발생재암체시건적중후단;수착전응력적증가,성발사정위사건축점전이,당암체진입파배계단후,미파렬집중우전절면국부,암체산생국부파열화.