單軸壓縮下兩種脆性巖石強度及聲發射特性的試驗研究

作者：孟令超,徐榮超,王安明,黃志全,袁廣祥

摘要：脆性對巖石破裂機制及聲發射特性具有重要影響。采用花崗巖及大理巖兩種不同巖性的巖石,開展了單軸壓縮及聲發射測試試驗,獲取了兩種巖石的強度及變形特性,并對其脆性大小進行定量評價,分析了單軸壓縮過程中兩種巖石聲發射能量演化特性,結合聲發射b值計算結果及其物理意義,對比了兩種巖石破裂機制的差異性。結果表明:(1)試驗所采用的兩種巖石,花崗巖的σcd/σp之比介于0.676~0.745之間,平均為0.706,而大理巖的σcd/σp之比介于0.439~0.615,平均為0.52;(2)基于脆性評價指標,結合試樣宏觀破壞現象及形態,本次試驗采用的花崗巖其脆性大于大理巖;(3)巖石脆性程度越大,在裂紋不穩定擴展階段,在產生相同的軸向壓縮變形的情況下,環向變形量越大;(4)強脆性的花崗巖在裂紋不穩定擴展階段持續出現高能級的聲發射信號,而弱脆性的大理巖則表現出能量持續降低的變化趨勢,峰值強度后,弱脆性的大理巖其高能級能量的聲發射信號更活躍;(5)單軸壓縮下,與大理巖相比,花崗巖破壞過程中大尺度的破裂事件所占比例較大。

發文機構：華北水利水電大學

關鍵詞：硬巖脆性強度聲發射單軸壓縮Hard rockBrittlenessStrengthAcoustic emissionUniaxial compression

分類號： P642.3[天文地球—工程地質學]