不同含水状态下裂隙砂岩的声发射及裂纹扩展试验研究
为进一步揭示不同含水状态陡倾裂隙砂岩的裂纹扩展规律及破坏特征,开展了干燥、自然与饱水 3 种含水状态下陡倾裂隙砂岩的单轴压缩试验,采用声发射技术和数字图像相关技术,分析了不同含水状态对裂隙砂岩力学特性、声发射特性及裂纹演化特征的影响.结果表明:水的存在对裂隙砂岩的抗压强度、弹性模量及峰值应变具有明显劣化作用,随着含水率增加,各力学参数呈现出近线性递减的变化趋势;不同含水状态下裂隙砂岩的宏观破坏模式均表现为H形张拉-剪切混合破坏,且张拉裂纹随含水率的增加而增多,次生裂纹也主要以张拉裂纹的形式扩展;裂隙砂岩的声发射能量计数随含水率的增加逐渐削弱,累计能量曲线呈现出明显的阶段性特征,且不同含水状态下其分布特征差异明显,结合声发射与数字图像相关技术两种分析方法,有助于从宏细观角度揭示裂隙砂岩的裂纹演化规律,依据应变局部化带可有效预测裂纹萌生与扩展方向,含水率的增加加快了裂纹萌生速率,减缓了加载后期裂纹扩展速率;基于声发射参数的微裂纹分析结果与宏观破坏模式基本一致,不同含水状态对裂隙砂岩拉剪裂纹的影响差异明显,含水率的增加促进了裂隙砂岩内部张拉裂纹的发育,进而抑制了剪切裂纹的发育.研究结果可为受水影响下裂隙岩石的稳定性评估及监测研究提供相关参考.
含水状态、预制裂隙、声发射、数字图像相关技术、裂纹扩展
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O347;TU45(固体力学)
国家自然科学基金;河南省自然科学基金项目;河南省科技攻关项目
2023-11-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共11页
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