膏巖三軸壓縮聲發射特征及損傷演化研究

摘要：利用MTS 815巖石力學測試系統對膏巖進行不同圍壓下的三軸壓縮試驗,配合AE系統進行全過程聲發射監測,展開了膏巖變形破壞過程的力學特性及聲發射特征進行研究,并進一步探討膏巖變形破壞過程損傷演化規律。試驗結果表明:(1)膏巖是一種致密低滲巖石,氣體孔隙度在1.30%~3.50%之間;(2)三軸加載條件下,膏巖的力學性質與聲發射參數對圍壓的響應效果強烈,50 MPa圍壓較5 MPa圍壓下膏巖強度提高110.67%。高圍壓下聲發射信號表現出明顯的'滯后'效應,聲發射集中分布區不斷向后推移;(3)膏巖的臨界圍壓為20 MPa。低圍壓下膏巖呈脆性破壞,破壞后形成宏觀剪切面;臨界圍壓下呈塑性破壞,破壞后形成共軛Y型剪切;高圍壓下呈延性破壞,破壞形態為鼓脹破壞;(4)膏巖損傷演化過程可分為初始損傷期、損傷快速發展階期與損傷平穩期,能夠與膏巖變形破壞階段對應;損傷快速發展期為膏巖內部裂隙發展、貫通的主要階段。