斷裂巖石在蠕剪過程中的聲發(fā)射特征
本文關(guān)鍵詞:斷裂巖石在蠕剪過程中的聲發(fā)射特征 出處:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2015年S1期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:斷裂巖石在長期地質(zhì)力學(xué)作用下發(fā)生蠕變,并伴有聲發(fā)射,此聲發(fā)射規(guī)律可為巖石穩(wěn)定性監(jiān)測和預(yù)警提供有益借鑒。為了研究斷裂巖石蠕剪過程的聲發(fā)射特征,在法向力恒定的條件下,對巴西拉破壞和壓剪破壞2種不同形式的斷裂砂巖進行蠕變分級剪切試驗,并運用全信息聲發(fā)射信號分析儀進行實時監(jiān)測,得到2種不同破壞形式的斷裂巖石在不同蠕剪階段聲發(fā)射能量和蠕變剪切位移關(guān)系。同時,利用聲發(fā)射定位系統(tǒng)對蠕剪過程中斷裂巖石的雙翼嚙合和磨損進行定位,結(jié)合斷裂面等高線圖,預(yù)測斷裂巖石在長期蠕剪中的破壞位置和破壞形式。試驗結(jié)果表明:斷裂巖石蠕剪失穩(wěn)前聲發(fā)射信號缺失;巴西拉破壞巖樣蠕剪中后期聲發(fā)射能量出現(xiàn)波峰,每段剪切位移加載前期能量達到局部最大值,之后呈現(xiàn)下降趨勢;壓剪破壞巖樣蠕剪中期聲發(fā)射能量出現(xiàn)低谷,每段剪切位移加載中期聲發(fā)射能量出現(xiàn)局部波峰。同時,由聲發(fā)射定位可知,2類斷裂巖石嚙合面中心部位都最先發(fā)生破壞,斷裂面蠕變剪切的初期破壞具有方向性,破壞初期沿斷裂面呈現(xiàn)帶狀分布并與剪切方向垂直。
[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.
【作者單位】: 北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院;北京科技大學(xué)金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(41172264);國家自然科學(xué)基金重點支撐項目(u1361208)
【分類號】:TU45
【正文快照】: 1引言受長期地質(zhì)構(gòu)造力作用以及自然環(huán)境和人工擾動,大部分巖體都已斷裂。由于斷裂巖石之間擠壓、摩擦,部分處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。斷裂巖石在長期地質(zhì)力學(xué)載荷作用下會發(fā)生蠕變。除了暴雨、施工等外部誘因,斷裂巖石的蠕變也可導(dǎo)致突發(fā)性失穩(wěn),例如山體落石、隧道塌方、采空區(qū)覆巖
【參考文獻】
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【共引文獻】
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,本文編號:1375444
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