基于极差的受载含孔洞岩石红外辐射温度场的定量分析

杨正仓 郭 卫 赵 辉 刘善军 高 祥

（1.中建七局第一建筑有限公司，北京 102600；2.东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819）

目前，随着矿山开采深度的增加，带来了一系列灾害问题，如岩爆、冒顶、地表沉陷、突水、煤矿瓦斯突出等，这些都是由开采过程中的应力场扰动所导致的岩石失稳破坏的结果。在深井开采、人防工程等地下活动中，水平圆形巷道是经常采用的地下结构形式。一些岩石工程，如巷道、硐室、隧道等通常可以被简化为一个含圆孔岩石结构进行力学分析。因此，开展含孔洞岩石破裂过程的特征研究，不仅对含孔洞岩石的破坏机理有着重要的意义，而且也可为岩巷工程灾害的预测提供一定理论和实验依据。

含孔岩石破裂过程中会产生多种物理效应，如应力、应变、温度、声发射、电磁辐射（包括红外辐射）等物理信息的变化，其中红外辐射是近年来经常使用的手段之一，国内外学者在这方面开展了卓有成效的研究。如刘向峰等［1］利用红外热像仪对含圆孔混凝土试件在单轴、双轴加载变形破坏过程进行了监测，结果表明，混凝土试件破坏的红外升温与混凝土的破坏特性及构件的应力状态有关，在载荷作用下，试件拉应力集中区首先出现微裂纹，并逐渐发展而形成宏观裂纹，最终导致试件破坏。宫伟力等［2］研究了软岩巷道模型加载过程红外热像温度场的分形特征，结果表明，利用红外热像分维数可以对岩石的变形特征、损伤破坏程度、以及破坏前兆进行分析、评价与预报。……