文献类型：期刊文章

作　　者：罗丹旎[1,2,3] 卢思航[2,3] 苏国韶[2,3] 陶洪辉[1]

LUO Dan-ni;LU Si-hang;SU Guo-shao;TAO Hong-hui(China Energy Engineering Group Guangxi Electric Power Design Institute Co.,Ltd.,Nanning,Guangxi 530007,China;School of Civil and Architecture Engineering,Guangxi University,Nanning,Guangxi 530004,China;Guangxi Provincial Engineering Research Center of Water Security and Intelligent Control for Karst Region,Guangxi University,Nanning,Guangxi 530004,China)

机构地区：[1]中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司,广西南宁530007 [2]广西大学土木建筑工程学院,广西南宁530004 [3]广西大学广西岩溶区水安全与智慧调控工程研究中心,广西南宁530004

出　　处：《岩土力学》

基　　金：中国博士后科学基金资助(No.2018M633299);国家自然科学基金资助(No.52179125,No.51709050)。

年　　份：2023

卷　　号：44

期　　号：1

起止页码：75-87

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、EAPJ、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：通过开展含预制单裂隙花岗岩的真三轴单面临空岩爆试验,并利用高速摄像系统和声发射(acoustic emission,简称AE)系统监测岩爆过程,探究了不同产状裂隙岩石的破坏模式、强度变形和声发射演化特性,分析了裂隙产状与岩爆过程及弹射动能之间的关系,对比了含裂隙岩石岩爆发生机制与无裂隙完整岩石的差异。有关力学特性的分析表明,随着裂隙倾角的减小,岩样破坏模式大体呈现由“内剪外劈”向“Z型斜剪”变化的趋势,裂隙对岩石强度的削弱作用不断增大。当裂隙倾角小于30°时,岩石峰值应力普遍仅为完整岩样的一半左右;小倾角裂隙的长度越大,岩样岩板劈裂现象变得显著,形成岩爆坑略微变大,且强度折减幅度越大,峰值轴向应变相应变小;裂隙位置向临空面靠近会加剧岩板的劈裂效应,塑性阶段普遍会产生较大变形并萌生大量裂纹,当裂隙已出露且切断临空面将不易形成岩爆坑。有关岩爆过程及弹射动能的分析表明,随着裂隙倾角的减小,岩样弹射动能呈现先显著降低后小幅回升的变化规律,30°倾角为转变拐点;岩样内部裂隙距临空面越近,裂隙岩样的弹射动能越小;树脂填充裂隙使得岩样弹射动能极大提升,而水泥填充的则无明显提升。有关声发射特征的分析表明,裂隙长度越长,裂隙倾角越小,“平静期”相对岩爆过程的时间占比越大,峰后阶段岩爆瞬间的绝对能量占比越小;若裂隙位置靠近临空面,普遍会形成两个“平静期”,AE绝对能量演化曲线也会额外多一次突增;随着裂隙倾角的增大,裂隙岩样b值初期波动阶段的持续时间变长,下降阶段的速率变大,最小b值点与岩爆时刻越相近。大体看来,含裂隙岩石的应变型岩爆发生机制与无裂隙完整岩石是有区别的,其岩爆发生机制主要有剪切破裂型和张拉板裂型两大类。研究成果为裂隙岩石的岩爆灾害发生机制

关 键 词：岩爆 岩石  裂隙 声发射 弹射动能  

分 类 号：TU452]