深地灰岩三轴卸围压声发射特征及破坏模式试验研究

摘要

针对深部灰岩在高围压卸围压条件下的力学失稳与破裂特征，本文开展同步声发射（AE）监测的三轴卸围压试验.试验采用标准灰岩试件，初始围压为40、50、60 MPa，卸围压速率为0.05、0.10、0.20、0.30、0.40 MPa·s-1.系统探讨初始围压与卸围压速率耦合作用下灰岩强度演化、声发射特征及破坏模式转换规律.研究发现：卸围压速率与初始围压共同控制力学响应，峰值偏应力随卸围压速率升高而降低，围压升高可弱化速率敏感性；声发射振铃计数与振幅揭示损伤演化，高围压下卸围压呈现“应力积累—滞后破裂”，高卸围压速率促使裂纹由单点爆发向全局扩展；b值曲线随围压–卸围压速率耦合由平缓变跳跃，高围压–高卸围压速率叠加显著增强能量释放与微破裂活动；破坏模式受双参数调控，低卸围压速率以剪切为主，高卸围压速率向张拉过渡，围压升高抑制张拉并增强剪切作用.

关键词

深地灰岩 / 三轴卸围压 / 力学特征 / 声发射 / 破坏模式

基金资助

国家自然科学基金资助项目(51934003); 云南省重大科技专项资助项目(202102AF080001); 云南省创新团队资助项目(202105AE160023)