循环高温-快速冷却处理后的花岗岩力学特性及声发射响应特征*

谢晋勇 陈占清 吴疆宇

(①中国矿业大学力学与土木工程学院，徐州 221116，中国)

(②中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，徐州 221116，中国)

0 引 言

高温下岩石的力学特性严重影响地热资源开发、高放射核废料储存等地质工程的稳定性。因此，大量学者对高温对岩石力学特性影响规律的研究依然采用了变形和强度的指标。Chen et al. (2012)通过单轴压缩试验分析了温度对花岗岩力学特性的影响，得到了温度与花岗岩单轴抗压强度、弹性模量和峰值应变的关系。Kožuníkovet al. (2017)认为随着温度的升高，花岗岩的物理和结构特性发生明显变化，总孔隙率不断增大，使其超声波传播速度、热传导率降低，渗透率升高； 方新宇等(2016)通过巴西劈裂试验推导和验证了高温岩体热损伤演化方程和热-力耦合本构方程； 吴顺川等(2018)研究了温度对红砂岩抗拉强度的影响，试验结果表现为随着处理温度的升高，其内部矿物组分间的胶结能力减弱，导致抗拉强度不断下降； 王春萍等(2014)分析了温度对花岗岩蠕变特性的影响规律，建立了单轴蠕变损伤本构模型，得到了温度对花岗岩的蠕变率和破坏时间的影响规律； Sun et al. (2015)探索了花岗岩在25～800 ℃条件下物理力学特性的演变规律，高温使花岗岩的破坏形式由脆性破坏向塑性破坏转变，证实了热处理后花岗岩物理力学特性之间的重要关联； Yang et al.(2017)研究表明，在25～600 ℃内，花岗岩的破坏模式为脆性断裂，形成贯通的劈裂裂纹； 700～800 ℃时，在韧性断裂过程中会产生较大的塑性变形；……