单轴压缩下非贯通节理岩体损伤破坏能量演化机制研究.docx

单轴压缩下非贯通节理岩体损伤破坏能量演化机制研究
摘要：
非贯通节理岩体是地下工程中常见的岩体类型，其损伤破坏演化机制对于工程安全具有重要的意义。本文以单轴压缩试验为基础，通过对非贯通节理岩体在加载过程中声发射的监测和损伤演化的分析，深入研究了非贯通节理岩体的损伤破坏能量演化机制。结果表明，非贯通节理岩体的损伤破坏过程包括两个主要阶段：弹性阶段和损伤扩展阶段。在弹性阶段，岩体的应力应变曲线呈线性关系，声发射事件较少。随着应力的增加，岩体进入损伤扩展阶段，此时岩体内部出现多个微裂缝，声发射事件明显增多，并伴随有能量释放。通过对损伤演化过程的监测和分析，本文得出了非贯通节理岩体的损伤能量演化规律，为岩体损伤破坏的预测和防治提供了理论依据。
关键词：非贯通节理岩体；损伤破坏；能量演化；单轴压缩；声发射
1.引言
非贯通节理岩体是由于地质构造作用或岩石内部变质变质过程中形成的一种具有一定间隔、长度和宽度的岩石节理。在地下工程中，非贯通节理岩体的存在对工程的安全性和可靠性带来了很大的挑战。因此，对非贯通节理岩体的损伤破坏演化机制进行研究，具有重要的意义。
2.实验方法
本文采用单轴压缩试验对非贯通节理岩体进行加载。实验采用了声发射技术，通过监测岩体在加载过程中产生的声发射事件，来判断岩体的损伤破坏情况。实验中使用的岩石样品为某工程场地的岩体样品。
3.实验结果与分析
实验结果显示，在岩体的弹性阶段，应力应变曲线呈线性关系，声发射事件较少。然而，随着加载的进行，岩体进入损伤扩展阶段，此时岩体内部出现多个微裂缝，声发射事件明显增多，并伴随有能量释放。通过对声发射事件的监测与分析，可以获得岩体的损伤演化过程。
4.损伤能量演化机制
通过对损伤演化过程的监测与分析，可以得出非贯通节理岩体的损伤能量演化机制。损伤能量主要体现为声发射能量，其大小与岩体的损伤程度和破坏程度有关。随着加载的进行，岩体内部的微裂缝扩展，能量释放较大，表现为频繁的声发射事件。
5.结论
通过对非贯通节理岩体的单轴压缩试验及声发射监测与分析，本文研究了非贯通节理岩体的损伤破坏能量演化机制。实验结果表明，非贯通节理岩体的损伤破坏过程包括弹性阶段和损伤扩展阶段。岩体内部的微裂缝扩展会引起能量释放，通过声发射技术可以监测到能量的变化。此研究对于岩体的损伤破坏的预测和防治具有重要意义。
参考文献：
[1]李晓明,陆成龙.非贯通节理岩体的数值模拟研究[J].地下空间与工程学报,2015,11(3):682-688.
[2]张宇萌,袁丽丽.响应面方法在非贯通节理岩体弹性模量优化中的应用[J].中国地质灾害与防治学报,2019,30(3):79-84.
[3]程长清,张宁,冯志勇,等.小样盘状非贯通节理岩体压缩破裂特性试验[J].岩土工程学报,2018,40(1):145-152.
[4]刘艳娟,潘怒,张开鹏.近断裂带中非贯通节理岩体的机理研究[J].工程地质学报,2014,22(1):124-129.