真三轴卸载试验中岩石的破裂特性

摘要

深埋地下工程围岩常出现板裂化破坏，而对于板裂破坏的机理尚不明确。考虑到工程开挖卸载的应力路径，即“卸载最小主应力，保持中间主应力，增大最大主应力”，为了揭示中间主应力对岩石板裂破坏的影响，开展真三轴卸载岩石压缩试验。通过监测试验过程中岩石试件的声发射和红外热辐射特性，分析岩石板裂破坏的发生和发展。试验结果表明：随着中间主应力的增大，岩石的破坏模式逐渐由剪切破坏转变为板裂破坏。当中间主应力较小时，岩石的声发射为群震型；而当中间主应力较大时，岩石的声发射为主震型。在不同的中间主应力下，岩石的红外热辐射特性也不同。当中间主应力较小时，岩石试件的临空面上温度变化区域为剪切面，当中间主应力较大时，温度变化区域为岩石的整个临空面，进一步证明了岩石的破坏模式转变为板裂破坏。