不同围压下砂岩的力学特性与声发射特征

摘要

为探寻深部复杂应力条件下岩石破坏机理,开展了砂岩在单轴和常规三轴加载下的声发射特征实验。利用CT设备扫描和三维重建岩样破坏后形态,分析砂岩失稳破坏过程中力学特性、声发射特征和破坏形态的差异。结果表明:岩样的破坏过程与声发射信号均具有较好的相关性。单轴加载路径下,压密阶段产生明显声发射。常规三轴路径下,由于静水压力作用下岩石内部原生孔隙已被压密闭合,压密阶段声发射信号不明显。高围压作用限制了裂纹的萌生、扩展,塑性变形阶段的能量参数突增现象减弱。常规三轴路径下砂岩破裂以剪切破坏为主,低围压下岩样破坏产生的宏观裂纹明显多于高围压应力状态,岩石破坏后CT扫描形态与声发射特征具有明显的对应关系。