冻结砂岩侧向卸荷声发射信号及损伤特性研究

作者：刘帅; 杨更社

来源：岩石力学与工程学报, 2023, 42(S2): 4237-4247.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2022.0268

• 岩石力学
• 冻结砂岩
• 侧向卸荷
• 初始围压
• 卸荷速率
• 声发射
• 损伤

为了研究人工冻结法对围岩卸荷变形损伤的影响，模拟围岩应力变化路径，并对不同条件下砂岩进行侧向卸荷力学试验和声发射信号监测。研究表明：不同条件下砂岩侧向卸荷总裂纹数和拉伸裂纹数、总累计振铃计数和拉伸裂纹累计振铃计数的时间序列特征基本一致。岩样侧向卸荷变形速率加速增大处(A点)可以作为断裂预警。砂岩冻结后侧向卸荷峰值应力提高了2.3～3倍。冻结岩样初始围压增大，拉伸作用增强，侧向卸荷速率增大，拉伸裂纹减少。冻结岩样初始围压和侧向卸荷速率增大，峰值应力提高，破坏更剧烈。相同条件下岩样侧向卸荷占三轴压缩承载能力的52%～72%。根据侧向卸荷拉伸裂纹数建立的损伤模型，模型结果与试验结果在峰值应力前十分接近，可以表征冻结砂岩侧向卸荷损伤断裂特性。

• 单位
  土木工程学院; 西安科技大学