基于声发射和高斯混合模型的灰岩破裂特征识别研究

作者：周逸飞; 朱星; 刘文德

来源：水利水电技术(中英文), 2019, 50(11): 131-140.

DOI：10.13928/j.cnki.wrahe.2019.11.017

• 灰岩破裂
• 声发射
• 裂纹分类
• 混合高斯模型

通过单轴压缩条件下灰岩破裂过程的声发射试验研究,利用高斯混合模型(GMM)对加载过程声发射信号波形特征进行深入分析,探索性识别灰岩破裂失稳过程的裂纹模式及其前兆特征。分析结果表明,灰岩在单轴加载过程中先后主要存在张拉和剪切两种破裂模式。其中,张拉破裂的声发射信号波形特征在AF-RA坐标空间呈现低AF值、高RA值分布;剪切破裂的声发射信号波形特征在AF-RA坐标空间呈现低RA值、高AF值,且随着应力的增加分布中心向AF轴靠拢。GMM分析结果揭示了灰岩在整个应力加载过程中以张拉裂纹为主,在加载前中期几乎全为张拉裂纹,临近破坏阶段过渡到剪切破坏为主。剪切裂纹所占比例的最大值出现在(0.8～0.9)σc阶段,也是AF-RA坐标轴分布呈现最大AF值时。研究结果可为预测早期灰岩破裂失稳提供参考,同时为深入研究识别岩石破裂失稳前兆信号特征提供了一种分析方法。

• 单位
  地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室; 成都理工大学