花岗岩压剪破裂扩展及声发射b值的法向力影响特征

刘祥鑫^1,2，吴立新³，吕欣⁴，毛文飞¹，张艳博²

1. 东北大学资源与土木工程学院2. 华北理工大学矿业工程学院3. 中南大学地球科学与信息物理学院4. 华北理工大学现代技术教育中心

摘 要：岩石作为各类地下隧洞、边坡等工程的基础介质,其稳定性已成为领域中的关键问题。工程岩体较易出现复杂的剪切破坏,除受应力边界条件影响以外,还与破坏尺度及裂隙分布密切相关。基于声发射监测技术,开展不同法向力的岩石剪切破坏实验,研究裂隙的分布及扩展方式,获取岩石最终失稳破裂的前兆特征信息。研究结果表明,剪切力峰值和雁列倾角均与法向力呈正相关;岩石剪切破坏过程中主裂隙为雁列,由主剪切力产生,局部尺度的羽列裂隙则由次生剪切力产生;b值的突然下降意味着岩石出现了大能量的破坏,连续且异常的低b值可作为岩石剪切破坏的有效前兆特征。

关键词：剪切破坏;法向力;声发射;b值;