片麻岩单轴压缩条件下破裂过程AE试验研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2011／19(4)一0472—06片麻岩单轴压缩条件下破裂过程AE试验研究术蔡国军黄润秋许强林锋汤明高(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059)摘要本文针对小湾水电站坝基典型片麻岩实际，通过磨片试验分析了黑云母花岗片麻岩的矿物组成和结构，印证了岩石强度与矿物含量以及矿物强度有关。对该片麻岩进行了单轴压缩破裂过程声发射特性试验，研究了该黑云母花岗片麻岩的破裂失稳的声发射过程，分析了岩石内部

2、裂纹随时问、应力、应变变化，对应声发射发展形态，这对于分析岩石破裂失稳机制十分有意义的。试验结果表明：片麻岩属于坚硬一极坚硬岩石，声发射活动规律大体相同，存在明显AE增强点。岩石破裂过程中的声发射振铃计数率适合用来预测岩石的破裂各个阶段。片麻岩的应力一应变关系满足2次多项式关系、应变一声发射累计数关系都满足3次多项式关系。有助于我们进一步认识岩石的破坏机理以及岩石破坏的前兆判据。关键词片麻岩单轴压缩小湾水电站坝基岩石破裂声发射中图分类号：TU32文献标识码：AAECHARACTERISTICSoFGNE

3、ISSFRACTUREPROCESSUNDERUNI·AXIALCoMPRESSIONCAIGuojunHUANGRunqiuXUQiangLINFengTANGMinggao(StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu610059)AbstractThispaperexaminesatypicalgneissformingthefound

4、ationXiaowanHydropowerStation．GrindingtestiSuedtoanalyzetheformationenvironmentandmineralcompositionofthebiotitegranitegneiss．Theresultsconfirmtherelationshipoftherockstrengthwithitsmineralcontentandmineralstrength．Furthermore，acousticemissioniscarriedou

5、tduringtheuniaxialcompressiontestsofthebiotitegranitegneisssamples．Theacousticemissionprocessisexaminedduringthebiotitegranitegneissinstabilityandrupture．theAEresultsareusedtoanalyzethecrackpropagationwithtime，stressandstrain．Theresultsaremeaningfulforth

6、eanalysisofrockfractureinstabilitymech—anism．TheyrevealthatthegneissiShard—veryhardrock．Acousticemissionactivitiessubstantiallyfollowthesamepatterns．ThereiSaclearpointofAEenhancement．AcousticemissionringcountrateofrockrockfailureprocessiSsuitableforpredi

7、ctingforallstagesofthebreakdownofrocks．Therelationsofgneissstress—strainareintheformofpolynomi~sofsecondorders．Therelationsofstrain—thecumulativenumberofAEareintheformsofpolynomi~softhirdorders．ItwillhelpUStobetterunderstandthefailuremechanismandtheprecu

8、rsorofrockfailurecriterion．KeywordsGneiss，Uniaxialcompression，Rockfailure，Acousticemission(AE)收稿日期：2011—02—10；收到修改稿日期：2011—06—15．基金项目：成都理工大学中青年教学骨干教师培养计划和国家自然科学基金项目(410021l1)资助．第一作者简介：蔡国军，主要从事地质工程和岩土工程方面的教学与研究工作．Email：caig