断裂岩石在蠕剪过程中的声发射特征

发布时间：2018-01-03 20:20

  本文关键词：断裂岩石在蠕剪过程中的声发射特征　出处：《岩石力学与工程学报》2015年S1期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：断裂岩石在长期地质力学作用下发生蠕变,并伴有声发射,此声发射规律可为岩石稳定性监测和预警提供有益借鉴。为了研究断裂岩石蠕剪过程的声发射特征,在法向力恒定的条件下,对巴西拉破坏和压剪破坏2种不同形式的断裂砂岩进行蠕变分级剪切试验,并运用全信息声发射信号分析仪进行实时监测,得到2种不同破坏形式的断裂岩石在不同蠕剪阶段声发射能量和蠕变剪切位移关系。同时,利用声发射定位系统对蠕剪过程中断裂岩石的双翼啮合和磨损进行定位,结合断裂面等高线图,预测断裂岩石在长期蠕剪中的破坏位置和破坏形式。试验结果表明:断裂岩石蠕剪失稳前声发射信号缺失;巴西拉破坏岩样蠕剪中后期声发射能量出现波峰,每段剪切位移加载前期能量达到局部最大值,之后呈现下降趋势;压剪破坏岩样蠕剪中期声发射能量出现低谷,每段剪切位移加载中期声发射能量出现局部波峰。同时,由声发射定位可知,2类断裂岩石啮合面中心部位都最先发生破坏,断裂面蠕变剪切的初期破坏具有方向性,破坏初期沿断裂面呈现带状分布并与剪切方向垂直。
[Abstract]:The creep of fractured rock under the action of long-term geomechanics is accompanied by acoustic emission, which can provide a useful reference for rock stability monitoring and early warning, in order to study the characteristics of acoustic emission in creeping shear process of fractured rock. Under the condition of constant normal force, creep graded shear tests were carried out on two different types of fractured sandstone in Brazil, namely tensile failure and compression shear failure, and real-time monitoring was carried out by means of full information acoustic emission signal analyzer. The relationship between acoustic emission energy and creep shear displacement of two kinds of fracture rocks in different creep shear stages is obtained. Acoustic emission positioning system is used to locate the engagement and wear of fractured rock in the process of vermicular shearing, and the contours of fracture surface are combined. The experimental results show that the acoustic emission signal is missing before the creep shear instability of the fractured rock. The wave peak of acoustic emission energy appears in the middle and late stages of Brazilian tensile shear, and the local maximum energy is reached in the early stage of shear displacement loading, and then the energy decreases. The acoustic emission energy of compacted shearing rock samples is low in the middle period, and the local wave peak appears in each shear displacement loading period. At the same time, the acoustic emission location can be seen from the acoustic emission location. The fracture occurred first in the center of meshing surface of two types of fracture rocks. The initial failure of creep shear of fracture surface is directional, and the initial failure appears zonal distribution along the fault surface and perpendicular to the shear direction.
【作者单位】： 北京科技大学土木与环境工程学院;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41172264);国家自然科学基金重点支撑项目(u1361208)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言受长期地质构造力作用以及自然环境和人工扰动,大部分岩体都已断裂。由于断裂岩石之间挤压、摩擦,部分处于相对稳定状态。断裂岩石在长期地质力学载荷作用下会发生蠕变。除了暴雨、施工等外部诱因,断裂岩石的蠕变也可导致突发性失稳,例如山体落石、隧道塌方、采空区覆岩

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1375444