花岗岩破裂过程中声波与声发射变化特征试验研究

• 作者: 刘玉刚 李浩然 杨春和 王兵武 陈锋 马洪岭
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 声波 损伤 Kaiser效应 Felicity效应
• 年，卷（期）: 2014,（10）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1915-1923
• 页数: 9页
• 分类号: TU43
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201410020

摘要

采用声波、声发射一体化监测装置研究了单轴加载及循环荷载作用下花岗岩波速和声发射变化特征。研究结果表明：①加载初期，岩石内部微裂纹受力闭合，纵波、横波波速显著增加，而声发射事件数量极少；加载中期，岩石处于线弹性变形阶段，纵波、横波波速缓慢增加后保持稳定，声发射事件少量产生，约占声发射事件总量的9.44%；加载后期，岩石处于破裂损伤阶段，裂纹开始萌生，拓展，岩石纵波波速呈现略微下降趋势，而横波波速明显降低，声发射活动剧烈，约占声发射事件总量的50.63%。峰值应力之后，花岗岩横波波速开始急剧下降，而纵波波速缓慢降低，声发射活动依然活跃。②由于岩石的内部损伤需要积蓄一定能量才会形成，因此声发射活动呈现“相对平静、间隔突发”的规律，“相对平静期”最明显的时段位于峰值应力之前。③循环加卸载条件下，岩石的波速和声发射变化特征与应力状态表现出良好的一致性。统计分析声发射事件数量随应力的变化规律，论证了岩石的Felicity效应；比较分析加载过程中的Felicity比变化，证明了岩体的累积损伤。