岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (6): 1803-1812.doi: 10.16285/j.rsm.2023.1582
殷山1, 2, 3,宋大钊2,王恩元1, 3,何学秋2,李忠辉1, 3,刘晓斐1, 3,刘玉冰1, 3
YIN Shan1, 2, 3, SONG Da-zhao2, WANG En-yuan1, 3, HE Xue-qiu2, LI Zhong-hui1, 3, LIU Xiao-fei1, 3, LIU Yu-bing1, 3
摘要: 探寻岩石破坏过程新的物理响应规律,将会推动岩体监测预警技术的发展。利用磁通门弱磁检测技术,开展了单轴加载和循环加卸载砂岩受载破坏磁场监测试验,测试了砂岩在变形破坏过程中的磁场信号,分析了磁场与载荷、声发射之间的关系。结果表明:砂岩在变形破坏过程中能够产生磁场信号,在单轴加载过程中,随着载荷增加,压密阶段磁场信号波动上升,波动系数较大;弹性阶段磁场信号稳定增大,波动系数变小;塑性阶段磁场信号显著增加,塑性阶段后期波动系数开始增大;破坏阶段磁场信号快速增加,波动系数变化较大,与试样载荷降和主破坏对应。相对于波动系数,磁场信号方差在前3个受载阶段较为稳定,破坏阶段的方差逐渐增大,并出现显著突变。在循环加卸载过程中,当载荷增加时磁场信号逐渐增大,载荷减小时磁场信号逐渐减小,试样临近失稳破坏时,磁场信号快速增加,显著高于前期循环加卸载过程。磁场信号与声发射计数具有较好的对应关系,表明磁场的产生与试样变形破坏密切相关。在岩体变形破坏过程中,矿物颗粒发生非均匀变形,界面处的电平衡被打破,自由电荷产生、迁移,引起电流变化,运动电荷或电流变化产生了磁场信号。利用磁场信号评估岩体的稳定性,有望成为一种无损、非接触、可连续监测的新方法。
中图分类号: TD76| [1] | 张胜, 柏巍, 徐鼎平, 郑虹, 江权, 李志伟, 向天兵, . 循环荷载作用下砂岩损伤演化的声发射与电阻率监测及理论研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 53-66. |
| [2] | 秦立科, 郭瑞琦, 赵皓辰, 甄刚, 王琦, . 环境蒸发条件下石质文物毛细水动态分布规律影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 354-365. |
| [3] | 张春瑞, 纪洪广, 付桢, 张月征, 宋宇, 田竹华, 范文博, . 白云石对粉砂岩物理力学性质影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2661-2675. |
| [4] | 熊飞, 刘新荣, 刘文武, 钟祖良, 杨忠平, 王南云, 王浩, 薛熠, . 含深大裂隙陡崖式岩溶山体采动破坏与失稳机制[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2516-2531. |
| [5] | 雷瑞德, 顾清恒, 胡超, 贺培, 周林森, . 裂隙砂岩声发射信号特征及破裂前兆识别研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2023-2038. |
| [6] | 倪祖甲, 乔江美, 张俊楷, 唐旭海, . 基于微观岩石力学试验及精确矿物晶体建模的砂岩力学性质及波速分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1865-1880. |
| [7] | 吴青钱, 石露, 李小春, 白冰, . 水/超临界CO2对低黏土含量砂岩力学性质影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(5): 1442-1454. |
| [8] | 冯世进, 陈佳卓, 高梦雯, 张晓磊, 吴强, 肖钰, . 软土地区在产企业污染监测及预警方法研究:基于时移高密度电法的应用[J]. 岩土力学, 2025, 46(4): 1323-1334. |
| [9] | 王桂林, 王力, 王润秋, 任甲山, . 干湿循环后贯通型锯齿状红砂岩节理面剪切本构模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(3): 706-720. |
| [10] | 吕志涛, 朱小宝, 罗嗣成, 夏才初, 曾祥太, . 砂岩多周期累积冻融变形特性及其微观机制试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(2): 389-401. |
| [11] | 吕志涛, 赵志远, 蔡毅, 夏才初, 段君义. 单向冻融作用下砂岩力学各向异性演化与损伤模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3421-3430. |
| [12] | 杨松, 王俊光, 韦忠跟, 辛天宇, 梁冰, 王立轩, 任凌冉. 衰减振荡扰动下砂岩蠕变特性与模型初探[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3485-3500. |
| [13] | 陈石, 呼怀刚, 胡大伟, 杨福见, 周辉, 周玉玲, . 岩芯自适应连续刻划试验技术研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(10): 3302-3314. |
| [14] | 唐劲舟, 唐文豪, 杨科, 赵延林, 刘钦节, 段敏克, 谭哲, . 循环荷载作用下含倾斜单裂隙砂岩力学响应特征及渗流演化规律[J]. 岩土力学, 2025, 46(1): 199-212. |
| [15] | 吴鹏, 陈健, 付晓东, 黄珏皓, . 循环荷载作用下干燥与饱和泥质粉砂岩变形特性及其能量演化规律[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 195-207. |
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