千枚巖加卸載及應(yīng)力峰值前后聲發(fā)射特性研究.pdf

1、工程巖體的穩(wěn)定性一直是地下及邊坡巖石工程重要的課題,國內(nèi)外在該領(lǐng)域進(jìn)行了大量的理論及實(shí)驗(yàn)研究,巖石聲發(fā)射是巖體破壞失穩(wěn)監(jiān)測的重要方法之一。目前,針對千枚巖的加卸載及應(yīng)力峰值前后聲發(fā)射研究的很少。為了解單軸壓縮條件下千枚巖加卸載及應(yīng)力峰值前后階段的聲發(fā)射特性,本文引用聲發(fā)射∑N/∑E值和ib值兩個(gè)指標(biāo)做了深入的研究和探討:第一,千枚巖破壞類型和聲發(fā)射特征;第二,千枚巖在加卸載條件下的聲發(fā)射∑N/∑E值和ib值特征;第三,千枚巖在應(yīng)力峰值前

2、后的聲發(fā)射∑N/∑E值和ib值特征。本文研究的主要結(jié)論如下:
　　(1)針對千枚巖的破壞類型和聲發(fā)射特征可分為三類:第一類巖石,破壞形式為梯形,峰值前后聲發(fā)射持續(xù);第二類巖石,破壞形式為梯形(也有片理的趨勢),峰值前后聲發(fā)射出現(xiàn)平靜期;第三類巖石,破壞形式為片理,峰值前后聲發(fā)射大部分持續(xù)。千枚巖在軸向壓應(yīng)力作用下,由于泊松效應(yīng)使橫向產(chǎn)生拉應(yīng)力,導(dǎo)致千枚巖片理特殊的破壞形態(tài),接近平行的順片理面呈片狀。沿片理面呈層狀破壞的千枚巖,聲發(fā)

3、射都不會(huì)出現(xiàn)平靜期。呈折線形破壞的千枚巖試件,聲發(fā)射可能出現(xiàn)平靜期。因此,通過現(xiàn)場觀察和判斷,可指導(dǎo)現(xiàn)場預(yù)測其穩(wěn)定性。
　　(2)千枚巖在加載過程中,隨著應(yīng)力的逐漸增大,∑N/∑E值會(huì)慢慢減小并逐步趨于0;而在卸載過程中,由于應(yīng)力慢慢減小,∑N/∑E值從趨于0逐漸增大。為此,可認(rèn)為千枚巖在低應(yīng)力條件下∑N/∑E值較大,表明有大量低能量事件的發(fā)生,而在高應(yīng)力條件下∑N/∑E值較小,說明此時(shí)有數(shù)量少的高能量的事件發(fā)生。
　　(3

4、)千枚巖從加載開始至完全破壞,整個(gè)過程聲發(fā)射∑N/∑E值與時(shí)間的關(guān)系曲線呈“馬鞍”狀,在峰值應(yīng)力的前后階段∑N/∑E值較加載開始和加載結(jié)束都很小,處于“馬鞍”的底部,這就說明千枚巖在瀕臨破壞前和剛破壞時(shí)∑N/∑E值都很小。
　　(4)在應(yīng)力峰值前,千枚巖聲發(fā)射ib值呈線性下降,峰值后ib值上升并逐漸趨于穩(wěn)定,說明峰值點(diǎn)處是ib值的一個(gè)拐點(diǎn)。因此,若千枚巖ib值在某一階段呈線性降低,這可能是其破壞的前兆。
　　(5)綜合應(yīng)用∑