侧向扰动下高应力岩石的声发射特性与破坏机制

发布时间：2017-07-15 15:13

  本文关键词：侧向扰动下高应力岩石的声发射特性与破坏机制

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【摘要】：利用新研制的高应力岩石电液伺服扰动诱变试验系统,对100 mm×100 mm×100 mm大尺寸花岗岩试样进行不同静载作用下的侧向扰动破坏试验,同时利用PFC3D软件对其破坏机制进行分析。通过PCI 2型声发射系统监测发现:动力扰动下高应力岩石的声发射最大能量事件一般滞后于扰动峰值,发生在动力卸载段;随着静载的增加,声发射最大能量事件的发生时间有提前的趋势,而且较大能量事件数量增加。对试样进行基于弹性波速变化的损伤评价和声发射RA值(声发射撞击上升时间/幅度)的分析发现,不同静载下岩石的扰动破坏模式不同,较低静载时,扰动仅触发少量剪切裂纹并导致扰动近区岩石的局部剪切破坏;较高静载时,扰动同时触发剪切裂纹和拉伸裂纹,大量拉伸裂纹的出现最终导致岩石发生贯穿式整体溃崩破坏,基于数值模拟的机制分析也证实这点。
【作者单位】： 中南大学资源与安全工程学院;中南大学高等研究中心;
【关键词】： 岩石力学 高静载荷 侧向扰动 声发射 破坏机制 PFC
【基金】：国家自然科学优秀青年基金项目(51322403) 国家自然科学基金面上项目(51274254) 教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET 11 0528)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言近年来,大量岩体工程,如深部采矿、核废料储存、高坝水电、深埋防护工程及地质钻探等,不断地往深部延伸,出现了众多前所未有的岩石(体)力学灾害问题和难以解释的力学现象[1-3]。近年的研究发现,深部岩体所处的“三高一扰动”复杂力学环境——高地应力、高地温、高岩溶水

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本文编号：544479