侧向扰动下高应力岩石的声发射特性与破坏机制

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。

关键词：岩石力学、高静载荷、侧向扰动、声发射、破坏机制、PFC

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：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

在线出版日期：2014-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1720-1728