砂岩循环加卸载试验的声发射研究与特性分析

"砂岩单轴循环加卸载试验及声发射特征研究 (2014年)" 这篇论文详细探讨了砂岩在循环加载和卸载条件下的力学性能变化及其声发射特性。研究由昆明理工大学的王昌和周宗红进行，他们在实验中使用了电液伺服岩石三轴试验机和SDAES数字声发射检测仪来收集数据。通过两组砂岩试样的单轴抗压和循环加卸载试验，他们发现循环加卸载过程能够略微增加砂岩的单轴抗压强度。 在试验过程中，砂岩内部的天然裂隙被压密，同时伴随新生裂纹的产生、扩展直至贯通，这些过程伴随着声发射的持续发生。声发射事件的分布显示出典型的Kaiser效应，即在应力达到之前声发射活动较少，一旦达到或超过之前的峰值应力，声发射显著增加。然而，未观察到Felicity效应，即加载历史对声发射活动无明显影响的现象。 论文进一步讨论了声发射技术在岩石力学研究中的重要性，特别是在预测和理解岩石稳定性方面的作用。声发射与岩石力学特性的关联性可以帮助识别非稳定裂纹的起始点，预测岩石的屈服极限，并洞察岩石内部的动态变化。过去的研究已经证实，岩石的物理性质、加载条件和应力状态都会影响其声发射特征。 例如，许昭永等人研究了加载速率对单轴压缩下声发射特性的影响，而万志军等则关注了不同加载速率下声发射特征与裂纹形成的关系。蒋海昆等还研究了围压对声发射特征的影响。这些工作为理解循环荷载下砂岩的行为提供了宝贵的信息，并为地质工程和采矿业的地压管理提供了理论支持。 该研究不仅深化了我们对砂岩循环加载行为的理解，还强调了声发射技术在岩石力学领域中的应用潜力，对于预测和预防地质灾害具有重要意义。通过这样的试验，我们可以更准确地评估和预测砂岩在实际工程中的稳定性和安全性，这对于矿山开采、隧道建设等领域的工程实践具有重大价值。