三軸作用下的小型圍巖試件在開挖卸荷過程中的聲發(fā)射特征
關(guān)鍵詞：厚壁圓筒圍巖試樣 開挖卸荷 聲發(fā)射 峰值頻率 幅度
摘要：為了獲得巷道圍巖開挖卸荷過程中的聲發(fā)射特征與開挖卸荷狀態(tài)之間的關(guān)系,使用水泥砂漿厚壁圓筒圍巖試樣,開展開挖卸荷條件下3種不同卸荷速度的聲發(fā)射試驗研究。利用自主研發(fā)的小型巷道圍巖開挖卸荷模型試驗系統(tǒng),聲發(fā)射系統(tǒng)及變形監(jiān)測系統(tǒng)采集試樣卸荷過程中的聲發(fā)射時頻信號及變形信息,并對聲發(fā)射b值進行研究。研究發(fā)現(xiàn):(1)試驗過程具有4個特征階段:加載段―維持段Ⅰ―卸荷段―維持段Ⅱ,這4個階段與振鈴累計曲線有良好對應(yīng)關(guān)系。(2)加載段,高頻高幅信號較多,分布范圍廣,試樣內(nèi)部原始裂隙在三向應(yīng)力作用下壓密明顯;維持段Ⅰ,高頻高幅信號明顯減小,分布范圍變窄,試樣三向持續(xù)壓密,變形微小;卸荷段,高、低頻信號增多,幅度增加,應(yīng)變率較高,變形增加速度快,卸荷對試樣內(nèi)側(cè)影響效應(yīng)更顯著;維持段Ⅱ,較慢速卸荷的高幅信號持續(xù)增多,內(nèi)外側(cè)以較低應(yīng)變率持續(xù)產(chǎn)生變形。(3)卸荷速度越大,卸荷段振鈴累計曲線出現(xiàn)"陡升"的幅度越高,維持段Ⅱ"陡升"出現(xiàn)越早,幅度越小。(4)卸荷速度增大,b值整體量值減小且越趨于小波幅平穩(wěn)變化,相對聲發(fā)射大事件占比提高,破裂尺度更大。
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