大理岩循环加载卸载下的声发射破坏预兆研究

本文主要探讨了大理岩在单轴循环加卸载条件下的破坏行为及其声发射特征，这对工程实践中预测岩石在循环荷载作用下的稳定性具有重要意义。研究以云南的白色大理岩作为研究对象，选取了两种不同的循环应力路径，分析了其在循环加载与卸载过程中的声发射特性。 研究发现，大理岩在循环的初期阶段，卸载过程中并未表现出明显的声发射活动，随后声发射呈现出间歇性的现象。在两种不同的应力路径下，声发射的Felicity比值表现出相似的趋势，即随循环进行，应力水平的增加导致Felicity比值下降。值得注意的是，恒定应力下限条件下的Felicity比值相较于恒定应力上下限差值方案更低，这表明在这种条件下，岩石的损伤程度更为严重。 在整个循环过程中，大理岩的声发射b值可以分为三个阶段：在较低的应力水平下，b值随应力的提高而降低，表示裂纹开始稳定发展；随着循环的深入，b值在一定范围内波动，反映出岩石内部结构的变化；而在岩石破坏的阶段，b值会出现轻微的上升。此外，单个循环声发射b值的走势呈现出典型的V形，当岩石临近破坏时，b值会有显著的波动。 综合Felicity比值、整个循环过程中的b值以及单个循环的声发射b值，可以有效地提高对岩石破坏的预测精度。这项研究的结果对于理解岩石在复杂工程环境中如地下隧道挖掘、地质灾害预警等方面的重要性不言而喻，有助于优化工程设计和施工方法，减少因岩石破裂引发的安全问题。