单轴压缩状态下饱水裂隙片岩超声试验研究

发布时间：2017-09-07 11:42

  本文关键词：单轴压缩状态下饱水裂隙片岩超声试验研究

  更多相关文章： 岩石力学 饱水状态 天然裂隙 声波波速 水压力

【摘要】：超声波波速作为一种无损检测手段,对岩石、岩体工程的损伤和破裂过程预测有一定的意义。从声波波速的角度出发,测试无受力和受力状态下干燥、饱水裂隙片岩的纵波波速,研究饱水天然裂隙片岩的波速特性及在压缩全过程中波速随应变的变化规律,探讨超声波特性与岩石损伤和失稳、破坏间的关系。研究结果表明:在未受力条件下,饱水试件比干燥试件的波速有明显的增加,平行裂隙波速V‖饱水前后的增量在0.928%~15.357%范围内,垂直裂隙波速V⊥饱水前后的增量在20.042%~113.362%范围内,饱水前后波速的变化呈现出一定的分散性;垂直裂隙的波速V⊥比平行裂隙上的波速V‖受水的影响明显,垂直裂隙方向上的岩石饱水波速较天然波速增加均在2倍以上,而平行裂隙上饱水岩石的波速变化小,岩石各向异性弱化。在压缩过程中,干燥和饱水裂隙片岩垂直裂隙方向波速V⊥在压密及线弹性阶段均表现出非线性的特性,在应力峰值点,岩石超声波波速急剧降低,岩石裂隙扩展明显。相比于垂直裂隙方向声波的变化,平行裂隙方向的波速V‖只有在峰值应力处,波速有个跌落,但饱水状态下V‖表现出一定波动性。
【作者单位】： 西安建筑科技大学土木工程学院;中国铁建大桥工程局集团有限公司;大连海事大学道路与桥梁工程研究所;重庆大学土木工程学院;
【关键词】： 岩石力学 饱水状态 天然裂隙 声波波速 水压力
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51079010)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言水 岩的相互作用研究是岩石力学研究的前沿和热点课题之一。水对岩石物理、化学及力学作用是导致工程岩石(体)破坏的根本原因[1-2]。饱水岩石(体)作为特殊的孔隙、裂隙饱和流体混合物,其内部具有的微裂纹、微孔洞等缺陷,具有明显的非均匀和几何不连续性,在水及初始损伤

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑贵平;赵兴东;刘建坡;李元辉;;岩石加载过程声波波速变化规律实验研究[J];东北大学学报(自然科学版);2009年08期

2 王大兴;辛可锋;李幼铭;高静怀;伍向阳;;地层条件下砂岩含水饱和度对波速及衰减影响的实验研究[J];地球物理学报;2006年03期

3 邓涛,韩文峰,保翰璋;饱水大理岩的波速变化特性研究[J];岩石力学与工程学报;2000年06期

4 周翠英,邓毅梅,谭祥韶,刘祚秋,尚伟,詹胜;饱水软岩力学性质软化的试验研究与应用[J];岩石力学与工程学报;2005年01期

5 邓涛;杨林德;;各向异性岩石纵、横波的波速比特性研究[J];岩石力学与工程学报;2006年10期

6 樊秀峰;简文彬;;砂岩疲劳特性的超声波速法试验研究[J];岩石力学与工程学报;2008年03期

7 赵明阶,徐蓉;岩石损伤特性与强度的超声波速研究[J];岩土工程学报;2000年06期

8 李刚;陈正汉;谢云;卢再华;;超声波三轴压缩试验机及其应用[J];岩土工程学报;2007年05期

9 赵奎;金解放;王晓军;赵康;;岩石声速与其损伤及声发射关系研究[J];岩土力学;2007年10期

10 汤连生,周萃英;渗透与水化学作用之受力岩体的破坏机理[J];中山大学学报(自然科学版);1996年06期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐筠;赵明阶;;节理裂隙岩体渐进破坏机理研究综述[J];地下空间与工程学报;2008年03期

2 邓华锋;李建林;王孔伟;王乐华;朱敏;;“饱水-风干”循环作用下砂岩损伤劣化规律研究[J];地下空间与工程学报;2011年06期

3 刘新荣;傅晏;郑颖人;梁宁慧;;水岩相互作用对岩石劣化的影响研究[J];地下空间与工程学报;2012年01期

4 李晓杰,曲艳东,闫鸿浩,王金相,张越举;岩体爆破效应的声波探测[J];爆破器材;2005年04期

5 郭学彬;肖正学;史瑾瑾;刘福生;韩勇;;石灰岩冲击损伤实验与破碎特性研究[J];爆炸与冲击;2007年05期

6 吴清岭;赵海波;李来林;范兴才;;基于三相孔隙弹性理论的火山岩气层岩石物理响应特征分析(英文)[J];Applied Geophysics;2008年04期

7 熊晓军;贺锡雷;蒲勇;贺振华;林凯;;高精度频率衰减分析技术及其应用(英文)[J];Applied Geophysics;2011年04期

8 赵军;侯克均;陈一健;文晓峰;;地层裂缝的各向异性横波传播特性实验分析[J];测井技术;2010年06期

9 袁俊平,殷宗泽,包承纲;膨胀土裂隙的量化手段与度量指标研究[J];长江科学院院报;2003年06期

10 赵明阶;结构砼损伤的超声成像模型研究[J];重庆交通学院学报;2001年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 尚永生;杨长春;王真理;陈发宇;范兴斌;;柴达木盆地第四系气藏烃类检测研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第六卷)[C];2008年

2 孙福利;杨长春;麻三怀;李波涛;;横波速度预测方法[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年

3 李振春;王清振;;地震波衰减机理及能量补偿研究综述[A];纪念中国地球物理学会成立60周年专辑[C];2007年

4 段靓靓;方理刚;;Interaction between transverse isotropy rock slope and supporting structure[A];Proceedings of the 9th National Conference on Rheology[C];2008年

5 石崇;毕卫国;王秀菊;;正交各向异性动力变形参数的静力等效计算[A];现代爆破理论与技术——第十届全国煤炭爆破学术会议论文集[C];2008年

6 杨继红;秦四清;杨省伟;;岩体应力应变曲线的围压及孔压效应和降雨触发滑坡的机制分析[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（上册）[C];2006年

7 樊秀峰;简文彬;;岩体疲劳损伤声波特性的试验与数据分析研究进展[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

8 李燕;杨林德;闫小波;李鹏;;软弱岩体渗流耦合模型及其数值模拟[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

9 胡萍;王永和;丁加明;卿启湘;;风化软岩水泥改良土的水稳系数变化规律[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

10 吴刚;刘松;陈虎传;刘一杰;;水对岩石超声性能影响的试验研究[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 邓华锋;库水变幅带水—岩作用机理和作用效应研究[D];武汉大学;2010年

2 赵闯;岩石粘弹性质的实验研究[D];中国科学技术大学;2011年

3 杨慧;水—岩作用下多裂隙岩体断裂机制研究[D];中南大学;2010年

4 何现启;EDA介质中地震波传播特征及参数反演研究[D];中南大学;2010年

5 傅晏;干湿循环水岩相互作用下岩石劣化机理研究[D];重庆大学;2010年

6 李尤嘉;膏溶角砾岩水损伤特性和机理的细观力学试验研究[D];上海交通大学;2011年

7 杨红伟;循环载荷作用下岩石与孔隙水耦合作用机理研究[D];重庆大学;2011年

8 刘建坡;深井矿山地压活动与微震时空演化关系研究[D];东北大学;2011年

9 袁俊平;非饱和膨胀土的裂隙概化模型与边坡稳定研究[D];河海大学;2003年

10 孙星亮;冻结粉质粘土细观变形机理及其各向异性损伤模型研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李航;复杂地质条件下隧道破坏过程研究[D];沈阳建筑大学;2011年

2 聂冀强;零偏VSP资料的Q值反演方法及应用[D];中国地质大学（北京）;2011年

3 王惠琳;紫坪铺水库区域地壳S波Q值层析成像研究[D];中国地震局地震预测研究所;2011年

4 龚囱;循环加卸载条件下充填体损伤与声发射特性研究[D];江西理工大学;2011年

5 陈瑜;水—岩作用下裂隙岩体力学性质及应力场—渗流场耦合作用分析[D];中南大学;2010年

6 吴天军;武罐高速公路麻崖子隧道软弱围岩稳定性分析及施工技术研究[D];长安大学;2011年

7 姜洪涛;叠前CMP道集衰减特性Q值正反演研究[D];长安大学;2011年

8 杜卫卫;含硫化物矿山AMD蚀化诱发滑坡的宏观力学效应研究[D];华南理工大学;2011年

9 周松涛;冀东油区测钻井固井工艺技术研究[D];东北石油大学;2011年

10 孙倩;隧道施工过程围岩损伤破坏数值模拟方法研究[D];山东大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡盛斌;邓建;彭建华;;充填物对岩石疲劳裂纹萌生及扩展的影响研究[J];地下空间与工程学报;2005年06期

2 许江;鲜学福;王鸿;;循环载荷作用下周期充水岩石变形规律的研究[J];地下空间与工程学报;2006年04期

3 梁正召,唐春安,黄明利,傅宇方;岩石破裂过程中声发射模式的数值模拟[J];东北大学学报;2002年10期

4 李元辉;赵兴东;赵有国;田军;;不同条件下花岗岩中声波传播速度的规律[J];东北大学学报;2006年09期

5 陈钢林,周仁德;水对受力岩石变形破坏宏观力学效应的实验研究[J];地球物理学报;1991年03期

6 刘斌,席道瑛,葛宁洁,王宝善,H. Kern,T. Popp;不同围压下岩石中泊松比的各向异性[J];地球物理学报;2002年06期

7 孔园波，华安增;受压岩石裂隙相互作用导致破裂的机理[J];地球物理学报;1995年06期

8 施行觉，徐果明，靳平，卢振刚，刘文忠;岩石的含水饱和度对纵、横波速及衰减影响的实验研究[J];地球物理学报;1995年S1期

9 施行觉，卢振刚，李时灿，靳平，李娟，徐果明;岩石的初动隐伏效应对波速测量的影响[J];地球物理学报;1995年S1期

10 陈槞,杨咸武,韩彪;变形过程中岩石P波速度场的空间变化[J];地震学报;1990年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杨永杰;煤岩强度、变形及微震特征的基础试验研究[D];山东科技大学;2006年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 ;多个局部饱水区、扩泉未能奏效原因及泉水消耗方程的适用条件[J];水文地质工程地质;1991年04期

2 周治国;朱合华;陈伟;;饱水岩样声波传播规律的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2006年05期

3 杨建林;王来贵;李喜林;李永靖;戴长毅;;泥岩饱水过程中崩解的微观机制[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2014年04期

4 徐润林;;饱水木质文物的细菌病害及其诊断技术的进展[J];文物保护与考古科学;2013年03期

5 周翠英,邓毅梅,谭祥韶,刘祚秋,林春秀;软岩在饱水过程中微观结构变化规律研究[J];中山大学学报(自然科学版);2003年04期

6 尤明庆;陈向雷;苏承东;;干燥及饱水岩石圆盘和圆环的巴西劈裂强度[J];岩石力学与工程学报;2011年03期

7 张春阳;曹平;汪亦显;宁果果;;自然与饱水状态下深部斜长角闪岩蠕变特性[J];中南大学学报(自然科学版);2013年04期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 夏璐;;考古饱水木质文物基本特性的界定[A];中国文物保护技术协会第四次学术年会论文集[C];2005年

2 赵桂芳;嵇益民;马菁毓;杨淼;;探究用聚乙二醇处理饱水古代湿木色泽变化的原因[A];中国文物保护技术协会第三次学术年会论文集[C];2004年

3 李造鼎;赵毅军;位亚娜;;双轴压缩下干燥与饱水岩石中超声波衰减的实验研究[A];1990岩土混凝土声测技术新进展学术与信息交流会专题报告及论文摘要汇编[C];1990年

4 卢衡;;水对木材影响解析[A];中国文物保护技术协会第五次学术年会论文集[C];2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王鑫晓;饱水木质文物保护的研究[D];郑州大学;2006年

2 何叶;周期性饱水对岩石力学性能的影响研究及工程应用[D];重庆交通大学;2011年

，

本文编号：809349