基于声发射监测的岩石破裂孕震模式实验研究
本文应用声发射监测技术,在单轴压缩荷载作用下,实验研究了花岗岩、大理岩、砂岩以及黑云母片麻岩破裂失稳过程中其内部微裂纹孕育、萌生、繁衍和扩展过程。实验结果表明,声发射事件的产生主要是由于裂纹扩展产生的,随应力应变变化表现出不同的特征,主要分为平静区、稳定增长区、活跃区。在初始加载阶段直至裂纹初始之前,其声发射活动不是很明显,为声发射活动的平静区;一旦岩样出现初始裂纹,在相应的应力点声发射事件明显增多;裂纹稳定扩展直至岩石完全破坏之前,属于声发射活动的稳定增长区;在微裂纹扩展的非稳定阶段至岩石破坏瞬间,声发射活动变得异常活跃,声发射事件变化率最大,为声发射活动的活跃区。由于不同成岩类型的岩石、同一成岩类型不同岩石的破坏不完全相同,通过对声发射率随加载时间变化关系分析,将单轴压缩条件下岩石破裂过程的孕震模式划分为六种类型,此六种孕震模式反映了岩石单轴加载过程裂纹初始、扩展、贯通的时间非线性关系,但单单借助声发射一种监测方式预测岩石破坏发生的可能性很小,对于地震前兆的研究应在综合各种监测手段得到监测结果的同时,需要借助地震孕育、发生过程的应力迁移规律来研究地震发生的可能,更具备现实意义。
声发射监测 岩石破裂 孕震模式 荷载作用 单轴压缩 裂纹孕育 地震发生
赵兴东 刘建坡 李元辉 田军
东北大学资源与土木工程学院,沈阳,110004 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都,610059 东北大学资源与土木工程学院,沈阳,110004
国内会议
成都
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720-724
2009-06-11(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)