.730 工程科学学报，第42卷，第6期 计结果中体现；CV3的统计结果与CV1相似，但在 1562 变化幅度上更大，且在最后阶段与b值存在同样 (陈炳瑞，冯夏庭，肖亚勋，等.深埋隧洞TBM施工过程围岩损伤 的问题，由于最后一段样本中的数据量与前一段 演化声发射试验.岩石力学与工程学报，2010,29(8)：1562) [4] Cheng WW,Wang W Y,Huang S Q,et al.Acoustic emission 差异较大，导致计算结果有所偏差 monitoring of rockbursts during TBM-excavated headrace 综上所述，r值的变异系数可以一定程度上反 tunneling at Jinping II hydropower station.J Rock Mech Geotech 映岩体的急剧破裂，在实际的隧道围岩监测中，由 Eng,2013,5(6:486 于岩体急剧破坏时声发射信号中剪切成分增加的 [5] Hirata A,Ishiyama K,Taga N,et al.AE monitoring and rock 特性，基于·值的监测结果将更加准确；三种变异 stress measurement in rock burst site /7th ISRM Congress. 系数计算方法中，CV2的统计方法在实际监测中 Aachen,1991:ISRM-7CONGRESS-1991-101 不具有预警意义；若现场监测过程中声发射事件 [6] Aydan O,Tano H,Ideura H,et al.Monitoring of the dynamic 较为离散，仅在开挖等集中破裂过程或岩爆等突 response of the surrounding rock mass at the excavation face of Tarutoge Tunnel,Japan ISRM International Symposium 发动力灾害过程前后出现，则应选取CV1的统计 EUROCK 2016.Orgup,2016:ISRM-EUROCK-2016-204 方法，计算独立的变异系数：若现场监测过程中始 [7]Zhao Y C,Yang T H,Xiao F K,et al.Analysis of attenuation 终伴随着声发射事件的出现，则应采用CV3的统 characteristics of elastic wave in medium-grained sandstone.Vib 计方法，以使大破裂增长时的指标变化更为显著 Meas Diagn,.2018,38(2):285 (赵永川，杨天鸿，肖福坤，等.弹性波在中粒砂岩内传播衰减特 3结论 性分析.振动、测试与诊断，2018,38(2)：285) [8]Aggelis D G.Classification of cracking mode in concrete by acou- (1)RA与AF值不仅可以用于判断岩石中的 stic emission parameters.Mech Res Commun,2011,38(3):153 破裂类型，也能作为岩体破坏的监测指标，与室内 [9] He M C,Zhao F,Du S,et al.Rockburst characteristics based on 试验结果相似，现场岩体急剧破裂的过程中，会出 experimental tests under different unloading rates.Rock Soil Mech, 现大量RA值较大，AF值较小的声发射信号.且 2014,35(10):2737 一定范围内，基于RA与AF值的监测指标在衰减 (何满潮，赵菲，杜帅，等.不同卸载速率下岩爆破坏特征试验分 的作用下反而能够得到偏安全的结果 析.岩土力学，2014,35(10)：2737) (2)以=RA/AF作为监测指标，其在时间轴上 [10]Yan Z F.Research on Recognition Method of Granite Tensile- 的变化趋势与绝对能量基本相同，与b值相反，且 Shear Fracture Based on Acoustic Emission[Dissertation] 不论信号衰减或破裂事件本身能量较小的情况下， Nanning:Guangxi University,2018 (月召富.基于声发射的花岗岩拉剪破裂识别方法研究学位论 r值都能更敏感地反映岩体中破裂加剧的情况 文].南宁：广西大学，2018) (3)由于r值的大小与岩体破坏程度并不直接 [11]Kourkoulis S K,Pasiou E D,Dakanali I,et al.Mechanical 相关，本文以r值的变异系数作为监测指标，描述 response of notched marble beams under bending versus acoustic r值离散程度的变化，进而描述岩体中的破裂发展 emissions and electric activity.J Theor Appl Mech,2018,56(2): 情况，并提出了3种变异系数计算方法，对比其分 523 析结果.当声发射信号不连续，事件密度变化较大 [12]Kourkoulis S K,Pasiou E D,Dakanali I,et al.Notched marble 时，应采用独立的变异系数CV,作为监测指标，当 plates under direct tension:mechanical response and fracture. Constr Build Mater,2018,167:426 岩体中存在持续的声发射信号，事件密度变化较 [13]Nejati H R,Nazerigivi A,Sayadi A R.Physical and mechanical 小时，应采用CV3作为监测指标 phenomena associated with rock failure in Brazilian Disc Specimens.Int J Geol Emviron Eng,2018,12(1):35 参考文献 [14]Xiao Y X,Feng X T,Hudson JA,et al.ISRM suggested method [1] Feng X T,Young R P,Reyes-Montes J M,et al.ISRM suggested for in situ microseismic monitoring of the fracturing process in method for in situ acoustic emission monitoring of the fracturing rock masses.Rock Mech Rock Eng,2016,49(1):343 process in rock masses.Rock Mech Rock Eng,2019,52(5):1395 [15]Sagasta F.Zitto M E,Piotrkowski R,et al.Acoustic emission [2]Young R P,Collins D S.Seismic studies of rock fracture at the energy b-value for local damage evaluation in reinforced concrete Underground Research Laboratory,Canada.InJRock Mech Min structures subjected to seismic loadings.Mechan Syst Signal Sci,2001,38(6):787 Proces3,2018,102:262 [3]Chen B R,Feng X T,Xiao Y X,et al.Acoustic emission test on [16]Carpinteri A,Lacidogna G,Puzzi S.From criticality to final damage evolution of surrounding rock in deep-buried tunnel collapse:Evolution of the "b-value"from 1.5 to 1.0.Chaos during TBM excavation.Chin J Rock Mech Eng,2010,29(8): Solitons Fractals,2009,41(2):843计结果中体现；CV3 的统计结果与 CV1 相似，但在 变化幅度上更大，且在最后阶段与 b 值存在同样 的问题，由于最后一段样本中的数据量与前一段 差异较大，导致计算结果有所偏差. 综上所述，r 值的变异系数可以一定程度上反 映岩体的急剧破裂，在实际的隧道围岩监测中，由 于岩体急剧破坏时声发射信号中剪切成分增加的 特性，基于 r 值的监测结果将更加准确；三种变异 系数计算方法中，CV2 的统计方法在实际监测中 不具有预警意义；若现场监测过程中声发射事件 较为离散，仅在开挖等集中破裂过程或岩爆等突 发动力灾害过程前后出现，则应选取 CV1 的统计 方法，计算独立的变异系数；若现场监测过程中始 终伴随着声发射事件的出现，则应采用 CV3 的统 计方法，以使大破裂增长时的指标变化更为显著. 3    结论 （1）RA 与 AF 值不仅可以用于判断岩石中的 破裂类型，也能作为岩体破坏的监测指标，与室内 试验结果相似，现场岩体急剧破裂的过程中，会出 现大量 RA 值较大，AF 值较小的声发射信号. 且 一定范围内，基于 RA 与 AF 值的监测指标在衰减 的作用下反而能够得到偏安全的结果. （2）以 r=RA/AF 作为监测指标，其在时间轴上 的变化趋势与绝对能量基本相同，与 b 值相反，且 不论信号衰减或破裂事件本身能量较小的情况下， r 值都能更敏感地反映岩体中破裂加剧的情况. （3）由于 r 值的大小与岩体破坏程度并不直接 相关，本文以 r 值的变异系数作为监测指标，描述 r 值离散程度的变化，进而描述岩体中的破裂发展 情况，并提出了 3 种变异系数计算方法，对比其分 析结果. 当声发射信号不连续，事件密度变化较大 时，应采用独立的变异系数 CV1 作为监测指标，当 岩体中存在持续的声发射信号，事件密度变化较 小时，应采用 CV3 作为监测指标. 参    考    文    献 Feng X T, Young R P, Reyes-Montes J M, et al. ISRM suggested method for in situ acoustic emission monitoring of the fracturing process in rock masses. Rock Mech Rock Eng, 2019, 52（5）: 1395 [1] Young  R  P,  Collins  D  S.  Seismic  studies  of  rock  fracture  at  the Underground Research Laboratory, Canada. Int J Rock Mech Min Sci, 2001, 38（6）: 787 [2] Chen B R, Feng X T, Xiao Y X, et al. Acoustic emission test on damage  evolution  of  surrounding  rock  in  deep-buried  tunnel during  TBM  excavation. Chin J Rock Mech Eng,  2010,  29（8）: [3] 1562 （陈炳瑞, 冯夏庭, 肖亚勋, 等. 深埋隧洞TBM施工过程围岩损伤 演化声发射试验. 岩石力学与工程学报, 2010, 29（8）：1562） Cheng  W  W,  Wang  W  Y,  Huang  S  Q,  et  al.  Acoustic  emission monitoring  of  rockbursts  during  TBM-excavated  headrace tunneling at Jinping II hydropower station. J Rock Mech Geotech Eng, 2013, 5（6）: 486 [4] Hirata  A,  Ishiyama  K,  Taga  N,  et  al.  AE  monitoring  and  rock stress  measurement  in  rock  burst  site  //  7th ISRM Congress. Aachen, 1991: ISRM-7CONGRESS-1991-101 [5] Aydan  O,  Tano  H,  Ideura  H,  et  al.  Monitoring  of  the  dynamic response  of  the  surrounding  rock  mass  at  the  excavation  face  of Tarutoge  Tunnel,  Japan  // ISRM International Symposium - EUROCK 2016. Ürgüp, 2016: ISRM-EUROCK-2016-204 [6] Zhao  Y  C,  Yang  T  H,  Xiao  F  K,  et  al.  Analysis  of  attenuation characteristics of elastic wave in medium-grained sandstone. J Vib Meas Diagn, 2018, 38（2）: 285 （赵永川, 杨天鸿, 肖福坤, 等. 弹性波在中粒砂岩内传播衰减特 性分析. 振动、测试与诊断, 2018, 38（2）：285） [7] Aggelis D G. Classification of cracking mode in concrete by acou￾stic emission parameters. Mech Res Commun, 2011, 38（3）: 153 [8] He M C, Zhao F, Du S, et al. Rockburst characteristics based on experimental tests under different unloading rates. Rock Soil Mech, 2014, 35（10）: 2737 （何满潮, 赵菲, 杜帅, 等. 不同卸载速率下岩爆破坏特征试验分 析. 岩土力学, 2014, 35（10）：2737） [9] Yan  Z  F. Research on Recognition Method of Granite Tensile￾Shear Fracture Based on Acoustic Emission[Dissertation]. Nanning: Guangxi University, 2018 （闫召富. 基于声发射的花岗岩拉剪破裂识别方法研究[学位论 文]. 南宁: 广西大学, 2018） [10] Kourkoulis  S  K,  Pasiou  E  D,  Dakanali  I,  et  al.  Mechanical response of notched marble beams under bending versus acoustic emissions and electric activity. J Theor Appl Mech, 2018, 56（2）: 523 [11] Kourkoulis  S  K,  Pasiou  E  D,  Dakanali  I,  et  al.  Notched  marble plates  under  direct  tension:  mechanical  response  and  fracture. Constr Build Mater, 2018, 167: 426 [12] Nejati  H  R,  Nazerigivi  A,  Sayadi  A  R.  Physical  and  mechanical phenomena  associated  with  rock  failure  in  Brazilian  Disc Specimens. Int J Geol Environ Eng, 2018, 12（1）: 35 [13] Xiao Y X, Feng X T, Hudson J A, et al. ISRM suggested method for  in  situ  microseismic  monitoring  of  the  fracturing  process  in rock masses. Rock Mech Rock Eng, 2016, 49（1）: 343 [14] Sagasta  F,  Zitto  M  E,  Piotrkowski  R,  et  al.  Acoustic  emission energy b-value for local damage evaluation in reinforced concrete structures  subjected  to  seismic  loadings. Mechan Syst Signal Process, 2018, 102: 262 [15] Carpinteri  A,  Lacidogna  G,  Puzzi  S.  From  criticality  to  final collapse:  Evolution  of  the  "b-value"  from  1.5  to  1.0. Chaos Solitons Fractals, 2009, 41（2）: 843 [16] · 730 · 工程科学学报，第 42 卷，第 6 期