基于声发射振幅分布的裂隙岩体破坏演化过程

摘要

在水电领域中,经过几十年的发展,水电站建站条件越来越复杂,致使其所面临的岩石力学问题越来越突出,如硐室围岩大变形、斜坡稳定及渗透问题等.一般而言,岩石力学问题在工程尺度上是裂隙岩体的力学行为问题,尤其是裂隙岩体在荷载作用下的强度分布、变形特征及破坏演化规律.本文以煤岩为基础,对完整煤岩进行预加载而获取裂隙煤岩体试件,并划分为含单一裂隙及含多条裂隙煤岩体,利用试件在加载破坏过程中的声发射现象及其最大振幅的分布规律,来研究完整煤岩及裂隙煤岩体在单轴加载条件下的破坏演化过程及差异.研究结果表明:定量指标b值能够描述破坏演化过程中AE事件最大振幅的分布规律,其值越大,破坏裂隙扩展所受的阻碍越大;不同应力水平条件下,随着荷载的增加,b值整体呈降低趋势;在相同应力水平条件下,内部所含裂隙越多,b值越大;完整煤岩及裂隙煤岩体在破坏演化过程中b值的变化规律显示,当b值的降低幅度趋于平缓时,可作为试件即将破坏的前兆,这也为利用声发射技术进行现场监测预警提供试验依据.