李炜强，李冬伟，成 功

(1.核工业北京地质研究院，北京 100029；2.中核集团高放废物地质处置评价技术重点实验室，北京 100029)

0 引 言

随着矿山开采、水利水电和交通隧道等大型岩土工程建设遍布全国，工程建设条件和工艺手段日趋复杂，常伴随冲击地压、岩爆、突水、滑坡等强烈的动力学灾害[1]。而以上动力学灾害的实质是工程扰动引起的应力场重新分布，诱发岩体内部微破裂萌生贯通，最终形成岩体变形破坏失稳[2-3]。因此，开展微观破裂时空孕育演化规律研究是揭示宏观破坏失稳的有效手段。国内外许多学者利用不同的科学手段探究了微破裂起裂、传播和贯通的发展过程，而声发射(acoustic emission，AE)作为岩石破坏过程中的一种伴生现象，蕴含着岩石内部损伤过程的大量信息[4-7]。WANG[8-9]将声发射参数演化突变特征作为判断岩石整体破坏失稳的前兆信息；裴建良等[10]通过定义AE大事件来分析含不同裂隙类型的岩石自然裂隙动态演化规律；邓绪彪等[11]通过定义AE平台、AE阶梯、主频带、贯频、加密集聚等特征，来整体呈现声发射演化规律。声发射作为破裂源的伴生波，其波形特征势必能反映出受力状态、破裂强度及破裂尺度，日本学者OHTSU等[12]通过将波形参数进行组合处理来研究波形参数与岩石微观破裂类型之间的响应关系，发现岩石微破裂类型和RA-AF两参数之间存在较好的关联性，此成果已被列入日本混凝土协会标准[13]。

本文在上述研究成果的基础上，开展单轴压缩砂岩声发射试验，利用声发射监测技术和高速摄像技术实时记录砂岩变形失稳过程，结合波形信息与岩石破裂之间的响应关系，分析砂岩变形各阶段声发射参数变化特征，探究失稳前兆信息。……