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摘要
岩石的损伤与破裂是能量释放的物理过程，研究岩石变形破坏过程中的能量演化规律对分析岩石破坏机理和预测岩土工程灾害具有重要意义。本文针对岩石的拉伸和压缩2种典型破坏形式，设计开展了巴西劈裂和单轴压缩试验，基于声发射能和变形归一化处理，量化了岩石拉/压变形损伤破坏过程，对比研究了砂质泥岩拉伸与压缩变形破坏过程中的能量演化规律，并分析了干燥和饱水状态对岩石拉/压破坏过程中能量演化的影响。结果表明：砂质泥岩压缩变形破坏过程中释放的声发射能总量大于拉伸变形破坏过程，干燥和饱水状态下压/拉声发射能总量的比值分别为1.6和8.6。砂质泥岩的拉伸与压缩变形破坏过程可分为初始损伤、损伤发育和损伤平寂3个阶段，但拉伸破坏的初始损伤阶段比压缩破坏增长30%,损伤发育阶段缩短50%,损伤量明显增大，损伤激增对应的变形增大。干燥砂质泥岩压缩变形破坏所需的输入能密度和所释放的耗散能密度均大于饱水岩样，耗散能所占总输入能的百分比不变。研究结果能够发展和完善岩体力学基础，并为矿山工程灾害防控提供参考。
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单位深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 中国矿业大学（北京）
