單軸壓縮下兩種脆性巖石強度及聲發射特性的試驗研究*

孟令超 徐榮超 王安明 黃志全 袁廣祥

(華北水利水電大學， 地球科學與工程學院，鄭州 450046，中國)

0 引 言

高應力條件下巖體開挖卸荷導致圍巖發生的脆性破壞現象(劈裂破壞、巖爆等)促使巖石力學工作者們逐步認識到揭示巖石脆性破壞機制對于工程安全穩定性研究的重要性。巖石漸進的脆性破壞過程包含了裂紋的起裂、擴展及貫通直至宏觀破裂面的形成，不同的階段所對應的應力水平及變形特性不同，這決定了巖石應力-應變曲線形態上的差異性。因而，巖石應力門檻值的研究對于認識巖石脆性破壞過程及機制具有重要意義。國外學者率先系統開展了Lac du Bonnet 花崗巖起裂及損傷強度特性的室內及現場試驗(Martin， 1993， 1997; Martin et al.， 1994, 1997; Cai et al.，2004)。張曉平等(2011)基于丹巴二云英片巖單軸試驗結果，研究了其應力門檻值之間的相互關系，并發現由于片理面的存在，巖石的裂紋擴展過程存在顯著的各向異性特征。梁昌玉等(2012)系統研究了不同加載應變率的條件下巖石應力門檻值的變化規律，結果表明特征應力門檻值對加載應變率不敏感。黃達等(2012)研究了9種加載應變率對粗晶大理巖應力-應變曲線、特征應力的影響特性，發現起裂及擴容應力隨加載速率的增大而提高。周輝等(2015)系統總結了花崗巖及大理巖應力門檻值在圍壓影響下的變化規律，發現兩種巖石應力門檻值隨圍壓呈現近似線性相關關系。曹洋兵等(2020)提出一種能全面反映花崗巖變形破壞全過程的脆性評價新指標，分析了不同含水率花崗巖的應力門檻值變化規律。……