• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于声发射的含锚固缺陷节理试样单轴压缩破裂机制研究
  • 作者

    占赛关凯朱万成张鹏海周健毓

  • 单位

    东北大学资源与土木工程学院

  • 摘要
    锚固缺陷会弱化锚杆对节理岩体的支护效果,为探究锚固缺陷对锚固节理试样的锚固效应,对含不同锚固缺陷的锚固节理试样开展了单轴压缩试验,结合声发射、分布式光纤和DIC监测技术,分析了试样在不同破裂演化阶段时的声发射信息,得到了其破裂前兆特征。研究结果表明:锚固缺陷的存在降低了锚固节理试样的单轴抗压强度、峰值应变和声发射能量释放;在加载后期全长锚固节理试样声发射主频的高、低频信号都出现了增长,锚固缺陷试样主要是声发射主频的高频信号增长,且中间缺陷较端部缺陷会出现更高频段的声发射主频;全长锚固节理试样沿节理发生宏观剪切破坏;中间锚固缺陷试样的锚杆对裂纹控制作用较为迟缓,沿着节理发生宏观拉伸破坏;当锚固缺陷在试样一侧时该侧锚杆的变形大于对称侧,节理尖端的反翼裂纹向锚固缺陷一侧发生偏转并与锚固缺陷贯通,最终导致试样发生失稳破坏。持续高能的声发射能量释放,声发射峰值频率分布主频段增加,峰值频率呈降低趋势,声发射b值整体呈波动降低趋势,可作为试样发生失稳破裂的前兆特征。研究成果可为锚杆在节理裂隙岩体中的支护加固提供参考。
  • 关键词

    锚固缺陷锚固节理试样声发射破裂演化前兆特征

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(52004053,U1906208);
  • 文章目录

    1 试验方案
    1.1 相似材料与试样制作
    1.2 试验设备
    2 试验结果分析
    2.1 锚固节理岩体力学性能
    2.2 声发射能率特征分析
    2.3 累计声发射能量特征分析
    2.4 声发射主频特性分析
    2.5 破裂演化特征分析
    3 结 论
  • DOI
  • 引用格式
    [1]占赛,关凯,朱万成,等.基于声发射的含锚固缺陷节理试样单轴压缩破裂机制研究[J].采矿与岩层控制工程学报,2024,6(04):80-90.
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