·780· 工程科学学报，第40卷，第7期 整体而言，充填试件应力-应变曲线特征相似， 日1-2 峰值应力平均值111.89MPa,离散系数6.47%，对 应的峰值应变离散系数5.65%，试件均质性较好 对比两组试验，充填条件下，峰值应力提高了 6.0%.同时孔洞中的充填物能有效抑制裂纹的扩 展，破坏过程呈现渐进化特征，还能改善试件峰后力 学特性，提高峰后抗压能力 3.2孔洞充填条件下声发射特征 图7是充填条件下试件的声发射特征.F1-1 试件在裂隙压密阶段及弹性阶段声发射特征不明 图6孔洞充填条件下大理岩破坏模式 显，仅有少数声发射事件发生，反映出岩样较为密 Fig.6 Damage mode of each specimen with the hole filled 实，裂纹不发育.在弹性阶段后期出现第一次较大 呈阶梯状下降，降低幅值约为6MPa,试件整体没有 幅度的声发射现象，与单孔洞试验下的试件有相似 丧失抗压能力.应力降到最低点89.72MPa后，试 之处，都表现为孔洞周围裂隙开始发育.到达峰值 件的承载能力又开始上升，孔洞中充填的石膏发挥 前，声发射次数增多，幅值都比第一次小，孔洞周围 了抗压能力，随着变形的增加，应力也开始增加，但 裂隙大面积发育，在屈服破坏后，振铃计数再次升 曲线斜率（即变形模量）比屈服前更低，体现了试件 高，幅值与第一次相当. 内部裂纹扩展损伤山及石膏抗变形能力低.在应力 当应力下降到最低点，声发射现象开始减弱，应 再次达到峰值106.14MPa,应变0.97%时，出现阶 力再次回升时，声发射现象不明显，振铃计数也很 梯状应力下降，试件内部裂纹逐渐贯通，出现大量宏 小，试件裂纹扩展程度小.从试件承载能力再次降 观裂纹，整体失稳破坏 低到最终失稳破坏，振铃计数在试件失去承载能力 FI-2试件裂隙压密阶段比F1-1更加明显，弹 时达到最大，这主要是因为裂纹贯通破坏形成宏观 性阶段两者相似.但在应力达到62.5MPa左右时， 裂隙，试件失去结构承载能力. 出现了第一次应力下降的现象，与S2-2应力第一 F1-2试件在裂隙压密阶段及弹性阶段，声发射 次下降一致，说明孔洞周围裂纹起裂应力相同.此 现象不明显，振铃计数幅值小，但在弹性阶段出现了 后，试件迅速达到峰值强度，幅值为115.51MPa,此 一次剧烈声发射现象，出现时间比F1-1试件更早， 时应变为0.91%.蜂后变形局部化阶段，出现多个 可能与最先起裂裂纹所在部位不同有关，其发育程 屈服平台，应力阶梯状下降，试件变形局部化及内部 度也较低.在屈服破坏后，声发射频率也比较密集， 裂纹逐渐扩展导致了试件抗压能力下降.应力降到 与S2-3试件相似，但振铃计数幅值较大.在近似平 最低点108.57MPa,充填的石膏发挥抗压作用，抑 台状的第二次屈服过程中，声发射特征也与S2-3 制了裂纹发展.随后，应力回升，幅度比F1-1小，约 类似，并在试件最终破坏时，振铃计数达到最大值. 为3MPa,其斜率也比弹性阶段更小，最后试件屈服 整体而言，对比两组试件的声发射特征，含孔洞 破坏. 试件的声发射事件，在屈服破坏后，声发射频率更 125回 7120000 125 1120000 一轴向应力 100000 一轴向应力 100 100F 100000 ·一振铃计数 ·一振铃计数 80000 80000 60000 60000 光 40000 嘉 50 40000 25 20000 20000 0 20040060080010001200 1400 200400600800100012001400 时间/s 时间s 图7孔洞充填试件轴向应力及声发射对应图.(a)F1-1试件：(b)1-2试件 Fig.7 Corresponding diagram of the axial stress and acoustic emission of each specimen with the hole filled:(a)Fl-1 (b)F1-2工程科学学报,第 40 卷,第 7 期 图 6 孔洞充填条件下大理岩破坏模式 Fig. 6 Damage mode of each specimen with the hole filled 呈阶梯状下降,降低幅值约为 6 MPa,试件整体没有 丧失抗压能力. 应力降到最低点 89郾 72 MPa 后,试 件的承载能力又开始上升,孔洞中充填的石膏发挥 了抗压能力,随着变形的增加,应力也开始增加,但 曲线斜率(即变形模量)比屈服前更低,体现了试件 内部裂纹扩展损伤[1]及石膏抗变形能力低. 在应力 再次达到峰值 106郾 14 MPa,应变 0郾 97% 时,出现阶 梯状应力下降,试件内部裂纹逐渐贯通,出现大量宏 观裂纹,整体失稳破坏. 图 7 孔洞充填试件轴向应力及声发射对应图. (a)F1鄄鄄1 试件;(b)F1鄄鄄2 试件 Fig. 7 Corresponding diagram of the axial stress and acoustic emission of each specimen with the hole filled:(a)F1鄄鄄1 试件;(b)F1鄄鄄2 试件 F1鄄鄄2 试件裂隙压密阶段比 F1鄄鄄1 更加明显,弹 性阶段两者相似. 但在应力达到 62郾 5 MPa 左右时, 出现了第一次应力下降的现象,与 S2鄄鄄 2 应力第一 次下降一致,说明孔洞周围裂纹起裂应力相同. 此 后,试件迅速达到峰值强度,幅值为 115郾 51 MPa,此 时应变为 0郾 91% . 峰后变形局部化阶段,出现多个 屈服平台,应力阶梯状下降,试件变形局部化及内部 裂纹逐渐扩展导致了试件抗压能力下降. 应力降到 最低点 108郾 57 MPa,充填的石膏发挥抗压作用,抑 制了裂纹发展. 随后,应力回升,幅度比 F1鄄鄄1 小,约 为 3 MPa,其斜率也比弹性阶段更小,最后试件屈服 破坏. 整体而言,充填试件应力鄄鄄应变曲线特征相似, 峰值应力平均值 111郾 89 MPa,离散系数 6郾 47% ,对 应的峰值应变离散系数 5郾 65% ,试件均质性较好. 对比 两 组 试 验, 充 填 条 件 下, 峰 值 应 力 提 高 了 6郾 0% . 同时,孔洞中的充填物能有效抑制裂纹的扩 展,破坏过程呈现渐进化特征,还能改善试件峰后力 学特性,提高峰后抗压能力. 3郾 2 孔洞充填条件下声发射特征 图 7 是充填条件下试件的声发射特征. F1鄄鄄 1 试件在裂隙压密阶段及弹性阶段声发射特征不明 显,仅有少数声发射事件发生,反映出岩样较为密 实,裂纹不发育. 在弹性阶段后期出现第一次较大 幅度的声发射现象,与单孔洞试验下的试件有相似 之处,都表现为孔洞周围裂隙开始发育. 到达峰值 前,声发射次数增多,幅值都比第一次小,孔洞周围 裂隙大面积发育,在屈服破坏后,振铃计数再次升 高,幅值与第一次相当. 当应力下降到最低点,声发射现象开始减弱,应 力再次回升时,声发射现象不明显,振铃计数也很 小,试件裂纹扩展程度小. 从试件承载能力再次降 低到最终失稳破坏,振铃计数在试件失去承载能力 时达到最大,这主要是因为裂纹贯通破坏形成宏观 裂隙,试件失去结构承载能力. F1鄄鄄2 试件在裂隙压密阶段及弹性阶段,声发射 现象不明显,振铃计数幅值小,但在弹性阶段出现了 一次剧烈声发射现象,出现时间比 F1鄄鄄1 试件更早, 可能与最先起裂裂纹所在部位不同有关,其发育程 度也较低. 在屈服破坏后,声发射频率也比较密集, 与 S2鄄鄄3 试件相似,但振铃计数幅值较大. 在近似平 台状的第二次屈服过程中,声发射特征也与 S2鄄鄄 3 类似,并在试件最终破坏时,振铃计数达到最大值. 整体而言,对比两组试件的声发射特征,含孔洞 试件的声发射事件,在屈服破坏后,声发射频率更 ·780·