不同层理板岩破坏过程的声发射特征

刁心宏¹，傅昱¹，洪鹏¹，于洋¹，丰光亮²

1. 华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室2. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室

摘 要：层理构造影响工程岩体力学性质及其稳定性.为了探究层理对板岩力学性质的影响及其破坏过程,制备了0°、45°与90°三种典型层理板岩试样,开展了不同层理板岩破坏过程的声发射单轴压缩岩石力学试验,揭示了不同层理板岩破坏过程中的岩体破裂机制和声发射数量与能量释放演化规律.研究结果表明:0°和45°层理板岩为劈裂与剪切混合破坏,破坏孕育过程中先产生剪切破裂,再产生张拉破裂,在初始受压阶段会出现大量声发射振铃计数,约占总计数的50%,而声发射能量释放分别呈现阶段性和瞬时性特征;90°层理板岩的破坏主要为贯穿岩样的劈裂破坏,破坏孕育过程中几乎均为张拉破裂,声发射振铃计数主要出现在岩样临近破坏前夕,声发射能量释放呈现瞬时性特征.三种典型层理板岩破坏前夕都出现声发射振铃计数突增和累计声发射能量高位释放且相近的现象.因此,振铃计数突增及累积声发射能量释放到一定量值的现象,可作为典型板岩破坏预测的前兆.

关键词：岩石力学;板岩;单轴压缩;声发射;层理效应;