卸围压路径下大理岩破坏过程的声发射特性试验研究

为探讨破坏过程中应力路径与声发射特征之间的关系,对大理岩进行了常规三轴压缩与恒轴压、卸围压试验.试验结果表明:试样声发射特征随路径而变化,常规三轴路径试验的声发射计数率最大值滞后于应力峰值,出现在峰后应力突降处,而恒轴压、卸围压路径试验的最大计数率出现在应力峰值处;岩样常规三轴路径破坏前声发射事件波动与平静期相互交替,恒轴压、卸围压路径则明显更具有突发性;低围压下的卸围压试验,卸荷处的声发射事件计数率降低非常明显,围压越高,岩样破坏持续时间越长,破坏时声发射事件计数率越高;卸荷速率越高,岩样卸荷后的平静期越短,破坏全过程中的声发射计数率最大值越高;塑性阶段卸围压,卸荷点处会出现少量计数率较高的声发射事件,低于破坏时出现的声发射计数率.

不同卸围压速率对岩石破坏过程能量演化的影响研究

为探究不同试验能量转化与释放的差异,研究卸围压速率对能量转化与释放的影响,对常规三轴试验和恒轴压卸围压试验结果进行能量分析.结论表明:总能量受卸荷速率的影响较小;弹性应变能随卸荷速率的增大先降后升,影响岩石的储能极限;卸荷速率越大,弹性应变能释放越缓慢,耗散应变能越小,岩石裂纹扩展需要消耗的能量越少.

两种卸荷路径下泥岩流变特性试验研究

分析岩石流变特性对边坡长期变形稳定性具有十分重要的意义。以贵州省某高速公路为背景,在施工现场取样,设计了恒轴压卸围压与等比例卸围压和轴压两种应力路径下的分级卸荷流变试验。试验结果表明,两种应力路径下泥岩岩样卸荷流变趋势大体一致,破坏应力下岩样的侧向变形迅速增长并超过了轴向变形,侧向扩容较显著;对比恒轴压卸荷,等比例卸荷历时较长,岩样轴向变形虽出现了回弹,但轴向变形量和侧向变形量所占全变形的比例较大,约为恒轴压卸荷的2倍,说明等比例卸载围压和卸轴压应力路径下岩样破坏可预见性更小,但其破坏影响更大。等比例卸荷实验参照实际边坡开挖坡度选取比例设计实验,对实际边坡工程长期稳定性分析极具参考价值。

大理岩卸荷破坏变形及能量特征研究

对大理岩试样进行恒轴压条件下峰前、峰后卸围压破坏试验,研究岩石的变形破坏特征及破坏过程能量演化规律,得到以下结论:恒轴压条件下环向变形随卸荷速率增大而减小,而轴向变形变化很小,轴向变形没有明显的速率变化效应;峰前、峰后卸荷都为典型的剪切破坏,而峰后卸荷有明显的共轭剪切带;卸荷破坏过程能量转化大致分为能量积聚、能量耗散和能量释放3个阶段;卸荷速率越快,弹性应变能释放得越快、越剧烈;耗散能变化率随卸荷速率的增加也变大;耗散能变化率比弹性应变能变化率大一个数量级,能量快速耗散是大理岩卸荷破坏过程的主要特征。