饱水作用对白砂岩抗拉强度及声发射特性影响的试验研究
徐荣超1
阎震1
周文朋2
胡玉波1
王怡博1
高粱1
1.华北水利水电大学 地球科学与工程学院,河南 郑州 4500462.中国水利水电第十一工程局有限公司,河南 郑州 450001
摘要：目的 为研究饱水作用对白砂岩的力学损伤,从宏观角度分析饱水作用对白砂岩的抗拉强度、声发射特性和劈裂节理面形貌的影响机制.方法 分别对饱水及天然状态的白砂岩进行巴西劈裂和声发射实时监测试验,分析饱水作用对白砂岩的影响.结果 结果表明:(1)饱水作用导致白砂岩内部的矿物颗粒溶解,颗粒间的黏聚力下降,引起砂岩力学损伤,抗拉强度下降;(2)受饱水作用影响,白砂岩变形、抗拉强度降低导致其加载过程单位面积劈裂能量显著下降;(3)饱水作用后,砂岩声发射计数、累计能量在前期活动中减弱,且声发射计数、累计能量峰值均晚于荷载峰值出现;(4)基于声发射RA-AF的破裂类型分析表明,饱水后白砂岩的拉伸破裂占比减小,剪切破裂占比提升,2种状态的白砂岩试样在接近峰值荷载时,剪切破裂数量均出现明显增长;(5)饱水后,声发射b值降低,白砂岩劈裂过程中小尺度破裂占比下降,大尺度破裂占比提升,岩石劈裂加载时声发射实时b值的陡降可以作为试样破坏的前兆特征;(6)受饱水作用影响,白砂岩劈裂节理面的粗糙度指标均出现下降.结论 饱水作用后白砂岩抗拉强度下降显著,大尺度破裂占比提升,劈裂节理面的粗糙度降低.
关键词：饱水作用砂岩抗拉强度声发射节理面形貌
分类号：TU45(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家自然科学基金(51709113)河南省科技攻关计划项目(222102320141)
论文发表日期：2025-07-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 160-169 )
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