加载速率影响下裂隙细砂岩力学特性试验研究 论文

天然岩石通常含有多种原生缺陷，在工程扰动的影响下，这些缺陷易于促使载荷速率发生变化。为了确保岩体工程的稳定性，对加载速率及裂隙影响下的岩石力学特性进行研究显得尤为重要。以均质细砂岩试样为研究对象，预制了0°~90°贯通裂隙，并通过单轴压缩试验和声发射试验探讨了加载速率影响下的裂隙砂岩力学性质变化规律。研究表明，在相同裂隙倾角下，试样的抗压强度、峰值应变以及弹性模量均与加载速率呈正相关关系。值得注意的是，加载速率对岩石力学性质的强化效应具有区间性，低数量级的加载速率对岩石性能的影响显著高于高数量级时的作用。

砂岩试样的力学性质受控于裂隙倾角α，随着α的增加，试样的峰值强度先增加后减小，并在α＝15°时达到最低值。研究还发现，声发射计数特征能够准确反映砂岩试样的破坏过程。在岩石加载过程中，声发射计数经历了“剧烈→平静→剧烈”的过程，且随着加载速率的增加，加载前期，尤其是峰值强度前记录到的明显声发射事件数有所降低。若对相关研究感兴趣，可参考文献《不同裂隙角度岩石相似试样力学特性及声发射特性研究》中提供的更多细节，或查阅《岩石破坏过程中声发射波形参数的变化规律》中关于声发射信号的级频维数特征的讨论，以便更深入了解岩石在不同条件下的力学及声发射特性。

裂隙的存在对岩石的力学行为产生了显著影响，而的研究为理解这些复杂机制提供了实验依据和理论支持。相关的更多详细研究可以通过《剪切荷载条件下岩石细观破坏及声发射特性研究》一文获取，进一步拓展对岩石破坏机理的认识。