·1368· 北京科技大学学报 第34卷 是由于应力条件和岩性的不同而有不同程度的脆断 试验中表现出了明显的脆断特征（如图8所示），因 表现特征.本课题组在首钢水厂铁矿边坡稳定性研 此开展了针对性的脆性剪切破坏模式下的本构关系 究中发现，水厂铁矿边坡岩体中混合花岗岩在单轴 试验研究. 120 100 60 40 30 0.7 0.6 0.50.40.30.20.10 0.1 0.2 03 环向变形mm 轴向变形/mm (a) 20D0 1600 整1200 800 400 400 800 1200 16002000 到达时向s ) 图8三轴试验(a)及声发射振铃数-时间记录(b)(围压为0MPa) Fig.8 Constitutive relationships of stress and strain (a)and ring number of acoustic emission vs.time (the confining stress is 0 MPa) 采用TAW-2000微机伺服岩石高低温三轴试 发射信号峰值位置可以判断出单轴压缩过程中不同 验机进行岩石全应力一应变试验，同时监测岩石受 阶段的强度特征值，其特征值与声发射参数关系见 力、变形直至破坏全过程声发射特征，捕捉加载过程 表1.在开裂强度（岩石裂隙开始扩展）位置，声发 中开裂强度信号和破坏强度信号.岩样选取节理裂 射信号出现了第一个峰值，而在岩石达到峰值强度 隙少、未风化岩石进行测试，避免风化裂隙和节理裂 之前（大约峰值强度80%位置）试样开始剪胀扩容， 隙在加载过程中的异常声发射对测试结果的影响. 此处强度作为破坏强度进行计算分析.共进行0~ 试验记录见图8，总体试验结果见表1. 10MPa围压9组试验，除部分试样由于脆性过大难 图8(a)为全应力-应变试验曲线中的应力一环 以得到残余强度外，试验结果整体规律性较为明显. 向变形和应力一轴向变形曲线，图8()为试验中伴 根据试验结果进行数据分析拟合，拟合曲线见图9， 随应力施加同时进行的声发射监测图.从图中的声 数据统计见表1. 表1水厂混合花岗岩试验强度 Table 1 Shuichang granite strength resulted from triaxial test 试样 围压/ 开裂 破坏强度/ 蜂值强度/ 残余强度/ 弹性模量/ 泊松比 编号 MPa 强度/MPa MPa MPa MPa GPa 0 38.04 80.37 121.71 56 0.21 1 165.85 167.78 169.09 28.29 61 0.14 3 2 58.97 66.12 85.45 18.52 59 0.18 3 10.37 85.32 145.12 6 0.21 3 30.12 151.52 170.84 70.20 58 0.23 6 4 34.72 101.68 109.14 23.68 5 0.17 1 5 36.48 96.69 176.42 56.53 70 0.22 5 32.02 55.17 90.28 39.30 60 0.20 10 36.78 164.32 180.11 106.82 62 0.24北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 是由于应力条件和岩性的不同而有不同程度的脆断 表现特征． 本课题组在首钢水厂铁矿边坡稳定性研 究中发现，水厂铁矿边坡岩体中混合花岗岩在单轴 试验中表现出了明显的脆断特征( 如图 8 所示) ，因 此开展了针对性的脆性剪切破坏模式下的本构关系 试验研究． 图 8 三轴试验( a) 及声发射振铃数--时间记录( b) ( 围压为 0 MPa) Fig． 8 Constitutive relationships of stress and strain ( a) and ring number of acoustic emission vs. time ( the confining stress is 0 MPa) 采用 TAW--2000 微机伺服岩石高低温三轴试 验机进行岩石全应力--应变试验，同时监测岩石受 力、变形直至破坏全过程声发射特征，捕捉加载过程 中开裂强度信号和破坏强度信号． 岩样选取节理裂 隙少、未风化岩石进行测试，避免风化裂隙和节理裂 隙在加载过程中的异常声发射对测试结果的影响． 试验记录见图 8，总体试验结果见表 1． 图 8( a) 为全应力--应变试验曲线中的应力--环 向变形和应力--轴向变形曲线，图 8( b) 为试验中伴 随应力施加同时进行的声发射监测图． 从图中的声 发射信号峰值位置可以判断出单轴压缩过程中不同 阶段的强度特征值，其特征值与声发射参数关系见 表 1． 在开裂强度( 岩石裂隙开始扩展) 位置，声发 射信号出现了第一个峰值，而在岩石达到峰值强度 之前( 大约峰值强度 80% 位置) 试样开始剪胀扩容， 此处强度作为破坏强度进行计算分析． 共进行 0 ～ 10 MPa 围压 9 组试验，除部分试样由于脆性过大难 以得到残余强度外，试验结果整体规律性较为明显． 根据试验结果进行数据分析拟合，拟合曲线见图 9， 数据统计见表 1． 表 1 水厂混合花岗岩试验强度 Table 1 Shuichang granite strength resulted from triaxial test 试样 编号 围压/ MPa 开裂 强度/MPa 破坏强度/ MPa 峰值强度/ MPa 残余强度/ MPa 弹性模量/ GPa 泊松比 1 0 38. 04 80. 37 121. 71 — 56 0. 21 2 1 165. 85 167. 78 169. 09 28. 29 61 0. 14 3 2 58. 97 66. 12 85. 45 18. 52 59 0. 18 4 3 10. 37 85. 32 145. 12 — 64 0. 21 5 3 30. 12 151. 52 170. 84 70. 20 58 0. 23 6 4 34. 72 101. 68 109. 14 23. 68 55 0. 17 7 5 36. 48 96. 69 176. 42 56. 53 70 0. 22 8 5 32. 02 55. 17 90. 28 39. 30 60 0. 20 9 10 36. 78 164. 32 180. 11 106. 82 62 0. 24 ·1368·