花岗岩巴西劈裂渐进破坏特征与能量演化研究*

沙 鹏 杨丹莲 邬一鑫 伍法权

(①绍兴文理学院土木工程学院， 绍兴 312000， 中国)

(②浙江省岩石力学与地质灾害重点实验室， 绍兴 312000， 中国)

0 引 言

硬脆性岩石存在显著的拉压不对称性，即抗拉强度远低于抗压强度。工程开挖导致完整岩体内部产生大量的拉张破裂，引起一系列劈裂破坏现象(周辉等， 2015)。完整岩石的抗拉强度是工程关注的重要参数之一，通常采用间接拉伸法测定。其中：巴西劈裂实验具有加载简单方便等特点，被国内外学者广泛应用于岩石抗拉强度测试中(ISRM， 1978； Li et al.，2013； 王慧文等， 2017； 滕尚永等， 2018； 王辉等， 2020)。岩石的拉张强度受内部的微裂纹控制，随着裂纹的起裂、扩展及连通而发生变化(刘泉声等， 2017)。因此，巴西劈裂实验的渐进破坏过程研究对进一步认识岩石张拉破坏机制及工程稳定有着重要意义。

由于岩石内部裂纹演化无法被直接观测，作为无损检测手段，声发射检测技术、数字图像处理技术和数值模拟方法常用来判断岩石的损伤情况。其中：声发射(AE)及其定位技术在巴西劈裂破坏特征与破裂演化规律中得到了广泛应用(刘希灵等， 2019； 刘斌等， 2020)。赵兴东等(2006)通过花岗岩声发射事件定位，分析了岩石劈裂过程中裂纹空间演化模式。李果等(2015)分析了10种岩石的巴西劈裂过程的声发射信号，揭示不同岩性劈裂破坏的微观破裂机理。赵毅鑫等(2019)利用声发射参数描述巴西劈裂破坏过程中试件的损伤演化，提出了劈裂破坏的张剪混合模式。甘一雄等(2020)借助声发射波形参数变化特征，验证了上述劈裂破坏模式，并基于声发射b值提出了花岗岩劈裂破坏剧烈程度的指标。……