双轴加载条件下岩石破坏声发射特征实验研究

摘要

岩石是典型的具有非均匀性的脆性材料,内部富含各种缺陷(微裂纹、孔隙、节理裂隙等),在受载破坏过程中会产生大量的声发射信号。由于声发射信号产生于岩石内部微裂纹的萌生或扩展,因此每个声发射信号都包含了岩石内部结构变化的丰富信息。因此研究和分析这些声发射信号的特征参数对于进一步认识岩石破坏过程中内部裂纹的扩展规律以及岩石失稳过程和高应力状态下深部巷道及采场围岩的稳定性具有重要的现实价值。本文的研究内容主要有以下几个方面:
　　 (1)研究声发射信号产生机理及声发射特征参数；
　　 (2)通过双轴岩石声发射实验,利用声发射系统监测岩石试样受载过程中的声发射现象对花岗岩破裂的不同阶段(压密阶段、裂纹初始、裂纹扩展以及失稳等)的声发射活动特性进行分析；
　　 (3)研究岩石在双轴加载条件下的破坏模式和声发射特征,以此用来捕捉岩石失稳破坏的前兆信息.
　　 (4)基于岩石声发射技术,对花岗岩在不同横向压力及破坏阶段的声发射空间分布、声发射率变化特征进行了对比分析。
　　 (5)研究岩石在单轴和双轴加载下的破坏模式和强度的差异,为现场监测提供理论依据。