Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự tiến hóa hỏng hóc của phyllite dựa trên thử nghiệm nén trục đơn và phát xạ âm thanh
Tóm tắt
Phyllite phân bố rộng rãi trong nước ta. Đặc điểm của nó là độ bền thấp và sự phát triển của các vết chẻ tầng có thể gây biến dạng lớn trong đường hầm. Bằng cách nghiên cứu cơ chế hỏng hóc của phyllite, nghiên cứu này có thể cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho việc giám sát sự thất bại không ổn định của đá xung quanh đường hầm phyllite. Trong bài báo này, đường cong ứng suất-biến dạng và các tham số AE (phát xạ âm thanh) của phyllite được thu thập thông qua thử nghiệm phát xạ âm thanh nén trục đơn. Theo lý thuyết hư hại, tham số hư hại D có thể phản ánh chính xác quy trình thất bại bên trong đá. Bằng cách phân tích mối quan hệ giữa các tham số hư hại và ứng suất-biến dạng trong quá trình thất bại nén trục đơn của đá, kết quả cho thấy cơ chế hư hại của phyllite dưới tải trọng bên ngoài. Những kết luận sau đây được rút ra: (1) Dựa trên điểm hiệu ứng Kaiser, đá ban đầu nằm trong khu vực địa áp cao, và cấu trúc lớp đã ảnh hưởng lớn đến chế độ thất bại của phyllite. (2) Phát xạ âm thanh của phyllite xảy ra ở mọi giai đoạn của nén trục đơn. Tuy nhiên, do các vết nứt bên trong đá thay đổi đặc điểm ở các giai đoạn khác nhau, các đặc điểm của hiện tượng phát xạ âm thanh trong bốn giai đoạn của thất bại nén trục đơn là khác nhau. (3) Mô hình cấu trúc hư hại của phyllite dưới nén trục đơn được thiết lập và quy luật tiến triển hư hại bên trong của đá dưới tải trọng bên ngoài được làm rõ.
Từ khóa
#phyllite #nén trục đơn #phát xạ âm thanh #cơ chế hư hại #đặc điểm nứtTài liệu tham khảo
Asghar R, Lohrasb F, Mohammad D (2017) Squeezing rock conditions at phyllite-slate zone in Golab water conveyance tunnel, Iran: A case study. Journal of Central South University 24:2475–2485. https://doi.org/10.1007/s11771-017-3659-6
Arce C, Garzon E, Sanchez-Soto PJ (2019) Phyllite clays as raw materials replacing cement in mortars: Properties of new impermeabilizing mortars. Construction and Building Materials 224:348–358. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.07.081
Chen Y, Yang Y, Gao F, Zhang X (2018) Researches on damage evolution and acoustic emission characteristics of rocks. Adv Civil Eng 2018:1–7. https://doi.org/10.1155/2018/3108065
Carvalho T, Leo M F, Marques E (2020) Characterization of phyllite weathering profiles developed under tropical climate on Quadrilátero Ferrífero region, MG. Brazil.
Chen ZF, Xu LY, Shang YH (2021) Influence of joint angle on the acoustic emission evolution characteristics and energy dissipation rule of rock mass. Geotechnical and Geological Engineering 39:1621–1635. https://doi.org/10.1007/s10706-020-01581-2
Garzon E, Romero E, Sanchez-Soto PJ (2016) Correlation between chemical and mineralogical characteristics and permeability of phyllite clays using multivariate statistical analysis. Applied Clay Science 129:92–101. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.05.008
Kamali-Asl A, Kc B, Foroutan M, Ghazanfari E, Cladouhos TT, Stevens M (2019) Stress-strain response and seismic signature analysis of phyllite reservoir rocks from Blue Mountain geothermal field. Geothermics 77:204–223. https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2018.09.004
Khosravani MR, Wagner P, Froehlich D et al (2019) Dynamic fracture investigations of ultra-high performance concrete by spalling tests. Eng Struct 201:109844.1–109844.12. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109844
Liu Z, Wang Y (2019) Deformation control technology for tunnel excavation of interaction of the phyllite and slate after earthquake. J Railway Eng Soc 36:70–73 98
Liu BX, Huang JL, Wang ZY et al (2009) Study on damage evalution and acoustic emission charactre of coal-rock under uniaxial compression. Chinese J Rock Mech Eng 28:3234–3238
Liu J, Liang X, Yi X et al (2020) Numerical evaluation on multiphase flow and heat transfer during thermal stimulation enhanced shale gas recovery. Appl Ther Eng 178:1–16. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.115554
Meng QB, Zhang MG, Han LJ, Pu H, Nie T (2016) Effects of acoustic emission and energy evolution of rock specimens under the uniaxial cyclic loading and unloading compression. Rock Mechanics and Rock Engineering 49:3873–3886. https://doi.org/10.1007/s00603-016-1077-y
Patricia R, Celestino TB (2018) Application of acoustic emission monitoring and signal analysis to the qualitative and quantitative characterization of the fracturing process in rocks. Eng Fract Mech 210:54–69. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2018.06.027
Qing SQ (1993) Introduction to Rock Acoustic Emission Technology. Chengdu, China
Sabino LM, Mines SO, Department ME et al (2014) Numerical modeling of failure mechanisms in phyllite mine slopes in Brazil. Intl J Mining Sci Technol 24:777–782
Shkuratnik VL, Kravchenko OS, Filimonov YL (2019) Stresses and temperature affecting acoustic emission and rheological characteristics of rock salt. Journal of Mining Science 55:531–537. https://doi.org/10.1134/S1062739119045879
Wu YQ, Gu S, Zhao GH, Li S (2020) Damage assessment of the in-service brick masonry structure using acoustic emission technique. Mater Struct 53:1–10. https://doi.org/10.1617/s11527-020-01475-y
Xue Y, Teng T, Dang F, Ma Z, Wang S, Xue H (2019) Productivity analysis of fractured wells in reservoir of hydrogen and carbon based on dual-porosity medium model. Intl J Hydro Energy 45:20240–20249. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.11.146
Yang HQ, Zhou XP (2010) Experimental investigation of damage evolution of Huanglong limestone under uniaxial compression. China Civil Eng J 43:117–123
Zhang DM, Bai X, Qi XH et al (2016) Acoustic emission characteristics analysis of bedding rocks and in-situ stress test research based on Kaiser effect. Chinese J Rock Mech Eng 35:87–97. https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2015.0041
Zhang YF, Niu SY, Du ZM et al (2020) Dynamic fracture evolution of tight sandstone under uniaxial compression in high resolution 3D X-ray microscopy. J Petrol Sci Eng 195:107585. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107585