钙质砂颗粒的尺寸效应及雪崩动力学特性试验研究

作者：王磊; 蒋翔; 肖杨; 吴焕然; 单军杰; 刘汉龙^*; 姚志华

来源：岩土工程学报, 2021, 43(06): 1029-1038.

• 钙质砂
• 颗粒破碎
• 尺寸效应
• Weibull分布
• 雪崩动力学

钙质砂广泛分布于沿海大陆架与海岸线上,是岛礁工程中重要的岩土材料。其容易发生颗粒破碎的特点,给岛礁工程及海洋工程的建设带来了极大的挑战。对取自南海某岛礁的3种平均粒径的钙质砂进行了单颗粒压缩破碎试验。试验方法为力学加载与声发射监测同步采集并结合光学显微镜实时观测。采用Weibull分布研究了钙质砂的单颗粒破碎强度,结果表明钙质砂颗粒特征强度存在尺寸效应。采用雪崩动力学统计方法,分析了钙质砂颗粒破碎过程中声发射信号的声发射能量分布特性、等候时间分布以及余震序列分布。不同粒径的钙质砂颗粒的等候时间分布及余震序列分布均满足良好的幂律关系并拥有相同的幂律指数。对于声发射能量分布,平均粒径为0.9,1.58 mm的钙质砂颗粒由直方图法和最大似然估计法得到的幂律分布及幂律指数都相近,在1.40左右。而平均粒径2.18 mm的钙质砂颗粒幂律分布显著大于另外两个粒径颗粒并表现出混合幂律分布。

• 单位
  空军工程大学; 土木工程学院; 重庆大学