为了了解宏观裂纹以不同角度穿越软硬交互层时岩石的变形场及声发射特征,以天然软硬交互层理状岩石为研究对象,分别开展劈裂方向与层理方向呈0°,30°,60°,90°的劈裂试验。试验过程中辅以数字散斑技术记录变形场,PCI-2型声发射采集仪记录声发射信号。绘制横向受拉区域变形时程图与声发射峰频分布时程图,对比研究发现:劈裂方向与层理方向夹角为0°时,横向受拉区域分布集中,声发射信号峰频点集中在40k Hz附近;夹角为30°和60°时,受拉区域杂乱分散,受载过程中新出现峰频段集中在100,150 kHz附近的声发射信号;夹角为90°时,受拉区域分布较为集中,受载过程中新增加峰频在260 kHz附近的信号。随着岩石层理夹角由低至高的变化,受拉变形区分布形态经历了集中分布—无规则分布—较为集中分布的趋势,而声发射信号峰频带分布则愈加复杂。基于试验结果,讨论了岩石内部破裂源模式与声发射峰频间的关系。

国家重点研发计划项目（2016YFC0600801）；国家自然科学基金重点项目（51534002）；

1 试验试样及设备
2 试验方法
3 试验结果分析
3.1 横向拉应变变形场分析
3.2 声发射峰频特征分析
3.3 横向受拉变形场与声发射峰频特征关系
4 讨论
4.1 岩石试样破裂源模式与声发射信号峰频段对应关系的讨论
4.2 花岗岩与砂岩的劈裂试验结果
5 结论

苏晓波,纪洪广,权道路,耿景明,陈东升,张改改.软硬交错层理状岩石变角度劈裂的变形场及声发射频率特征[J].采矿与安全工程学报,2021,38(01):173-180.