砂岩裂纹起裂损伤强度及脆性参数演化试验研究

• 作者: 刘泉声 刘琪 刘鹤 彭星新 雷广峰 魏莱
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 裂纹演化 裂纹起裂 脆性参数 声发射
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1782-1789
• 页数: 8页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201810004

摘要

岩石起裂强度 σci及损伤强度 σcd作为岩石重要的强度特征值,其研究对于分析岩石的渐进破坏过程及预测隧洞脆性破坏有着重要意义.首先采用应变分析及声发射监测方法,研究了两组硬质砂岩试样在单轴及三轴压缩过程中的裂纹演化特征.试验结果表明,试样的侧向膨胀变形及声发射计数值可以较好地反映其内部的裂纹演化情况,二者随着裂纹的萌生积累都表现出一致的阶段性变化规律.同时通过进一步分析应变及声发射曲线中的阶段性变化拐点,确定了砂岩试样的起裂强度及损伤强度值.其中青砂岩平均起裂强度约为其峰值强度的0.42倍,红砂岩平均起裂强度则约为其峰值强度的0.48倍.最后通过对比不同围压下的试验结果,发现两组砂岩试样起裂阶段内摩擦角均小于其峰值阶段,初始 φ0约为终值的1/2.由此定义了可反映岩石脆性程度的起裂摩擦水平 φ0/φ,并建立考虑摩擦作用的线性起裂准则.