地基岩石微损伤过程的测试研究
刘 立,王泽云,刘保县
(西华大学建筑与土木工程学院,四川成都 610039)
【摘 要】 实验表明,声测波形与频度揭示了岩石内部损伤的萌生与演化特征,并对不同岩石的损伤演化过程及特性作了比较实验,得到了有益的结果。
【关 键 词】 岩石;损伤;声发射测试
【中图分类号】TU455 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8983(2003)SO-0117-02
岩石的破坏与失稳起源于受载条件下的岩石内部损伤萌生与演化。当损伤扩展贯通到一定程度时,常会引起地基基础、岩体工程、地下工程、边坡工程及矿山巷道、采场的过大变形与倒塌,造成严重后果。研究岩石的损伤不少学者进行了有益的探索[1-3],取得了明显的成果,本文在实验研究的基础上,利用声发射测试技术对岩石损伤的全过程进行了观测试验研究,获得了相关的结果。
1 实验试件
试件取自某地基层状岩体的灰岩、砂岩和泥岩等岩样,将其切割,打磨成50mm*50mm*100mm试件,误差<±1mm,打磨平整,以利于换能接触面密切接触,提高拾取效率。
2 实验系统构成
为拾取岩样在微损伤时的声发射信号,实验仪器来采用了:①低噪声高性能专用声发射前置放大器,其频率范围为 1Hz-200KHz,增益为-30-100dB,能有效获取小信号并将其放大。②高灵敏度宽频带压电式换能器B&K4369。最高测量频率达10.5kHz,可满足对微弱信号的灵敏度及频率灌输要求[4]。③带通波波器 B&K1617,有多个子波段可供选择,并具有多级滤波带宽,可方便地调节至关注的频段或欲滤除的干扰杂波段范围。④快速高精度波形记录仪B&K2308。具有特轻质笔头及高性能伺服控制电路,可实现对不同波形和幅度的信号记录,并可以线性或对数方式进行瞬时曲线描绘。⑤高性能专用碰记录仪B&K7006,具有双通道展缩器,可实现扩展微弱
信号和压缩信号的高动态记录,信噪比>70dBb并配以高速数据采集分析系统,最高采样频率可达 500kHz/ 通道。⑥加载设
备,试验专用千斤顶YS150-5C、SBS7型液压泵及YE-200A材料试验机,测试系统如图1所示。