基于RA/AF的高温后砂岩破裂特征识别研究
2021-05-23葛振龙王苗苗赵春虎
煤田地质与勘探 2021年2期
关键词:裂纹
葛振龙,孙 强,王苗苗,赵春虎
(1.陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西 西安 710077;2.中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西 西安 710077;3.陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室,陕西 西安 710054;4.长安大学公路学院,陕西 西安 710064)
随着能源需求的不断增长,越来越多的岩土工程建设开始转向地球深部。诸多岩土工程问题,如高放射性核废料的深地层处置、煤炭地下气化、地热资源开发及灾后建筑物修复等都会涉及高温下岩石的物理力学性质[1-5]。高温作用后岩石的表观形态、物质组成及结构形式都可能发生变化,从而导致岩石结构产生劣化。在受到外部载荷作用时,岩石局部产生形变并快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射[6]。声发射技术可以监测岩石内部微裂纹的起始和扩展,判断岩石的破坏程度[7-11]。对于岩石内部的裂纹类型(主要是区分拉张裂纹和剪切裂纹)可利用声发射参数RA和AF值来判断[12-13]。因此,在结合分析宏观破坏特征的基础上,利用RA和AF值对比,分析不同温度及不同水平应力条件下岩石内部不同类型裂纹的萌生、扩展、贯通演化机理,对于岩石损伤阈值的预测具有重要意义,可为高温环境下岩土工程建设中遇到的岩石稳定性问题提供理论指导。
高温后岩石裂纹发展演化规律已有广泛研究,然而却少见有学者对能够反映高温后岩石破坏机制的声发射 RA值和AF值进行分析。本文选取典型的砂岩试样,利用RA值和AF值来研究不同热处理温度后砂岩在加载过程中不同类型裂纹的演化规律及其破坏机理,以期为识别高温作用后岩石破裂失稳前兆信号特征提供一种分析方法。……
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