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正应力和含水率对花岗岩断层泥摩擦特性和声发射特征的影响
1
作者
邵康
刘金锋
+1 位作者
谢彬
朱民杰
《地震地质》
CSCD
北大核心
2024年第6期1332-1356,共25页
正应力和含水率的扰动可能诱发断层不稳定滑动。文中对采自新丰江水库附近断裂带的花岗岩样品开展了速率阶跃(1~100μm/s)和滑动-保持-滑动(10~3 000s)摩擦实验,且全程进行了声发射观测,研究了不同有效正应力(0.5~20MPa)和含水率(0%~25%...
正应力和含水率的扰动可能诱发断层不稳定滑动。文中对采自新丰江水库附近断裂带的花岗岩样品开展了速率阶跃(1~100μm/s)和滑动-保持-滑动(10~3 000s)摩擦实验,且全程进行了声发射观测,研究了不同有效正应力(0.5~20MPa)和含水率(0%~25%)对花岗岩断层泥摩擦特性的影响。实验结果表明,花岗岩断层泥随有效正应力增大由速率弱化(5MPa以下)向速率强化转变,应力降减小;随着含水率升高,速率强化程度减弱,当含水率为25%时出现速率弱化行为,应力降增大。速率弱化样品的声发射数据以拉张微裂纹发育为主,显微结构中出现大角度张性断裂带,推测可能是水的化学弱化作用导致。实验结果可能对理解新丰江水库诱发地震提供新的认识:低有效正应力下的速率弱化行为可能致使水库诱发地震,而高含水率下的微弱速率弱化行为有利于慢滑移地震事件的产生。
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关键词
花岗岩断层泥
速率弱化
摩擦愈合
声发射
微裂纹发育
水库诱发地震
慢滑移
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职称材料
块系岩体滑移失稳中低摩擦效应的理论与试验研究
被引量：
15
2
作者
蒋海明
李杰
王明洋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期1405-1412,共8页
深部岩体具有块状层次结构,深部动载造成岩块发生相互间的振动脱离产生低摩擦效应,从而极易诱发原先处于平衡状态的岩体的动力变形破坏。在前人研究基础上,将块系岩体振动简化为等效质量-黏弹性模型,引入岩石摩擦滑移速率弱化模式,最终...
深部岩体具有块状层次结构,深部动载造成岩块发生相互间的振动脱离产生低摩擦效应,从而极易诱发原先处于平衡状态的岩体的动力变形破坏。在前人研究基础上,将块系岩体振动简化为等效质量-黏弹性模型,引入岩石摩擦滑移速率弱化模式,最终得到块系岩体滑移失稳计算模型。通过计算分析块系岩体自身特性及外荷载特性对岩块间低摩擦效应的影响。理论计算表明:水平静力及外扰动保持不变,增大岩块间弹性系数或者减小黏性系数,更容易引发岩体低摩擦滑移。随着冲击扰动、水平拉力幅值的增加,岩块的水平残余位移量值增加,当它们幅值超过一临界值时,岩块发生自持续滑移失稳运动。冲击扰动诱发岩块间不可逆位移、动力滑移失稳的临界能量与剪切力水平密切相关,在较大的剪切内力条件下,极其微弱的动力扰动即可诱发较大的岩块间不可逆位移甚至岩块的动力滑移失稳,随着剪切内力的减小,诱发岩块滑移失稳的能量阈值不断增大,当剪切内力低于岩块动摩擦强度时,单次冲击扰动只能诱发岩块间的不可逆位移。初步开展扰动诱发含初应力紫砂岩块体滑移试验,试验结果与理论计算基本符合,证明该模型的可行性。
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关键词
块系岩体
低摩擦效应
速率弱化
滑移失稳
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职称材料
题名
正应力和含水率对花岗岩断层泥摩擦特性和声发射特征的影响
1
作者
邵康
刘金锋
谢彬
朱民杰
机构
中山大学
广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室
南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)
出处
《地震地质》
CSCD
北大核心
2024年第6期1332-1356,共25页
基金
广东省自然科学基金(2021A1515012202)
国家自然科学基金(42274064)共同资助。
文摘
正应力和含水率的扰动可能诱发断层不稳定滑动。文中对采自新丰江水库附近断裂带的花岗岩样品开展了速率阶跃(1~100μm/s)和滑动-保持-滑动(10~3 000s)摩擦实验,且全程进行了声发射观测,研究了不同有效正应力(0.5~20MPa)和含水率(0%~25%)对花岗岩断层泥摩擦特性的影响。实验结果表明,花岗岩断层泥随有效正应力增大由速率弱化(5MPa以下)向速率强化转变,应力降减小;随着含水率升高,速率强化程度减弱,当含水率为25%时出现速率弱化行为,应力降增大。速率弱化样品的声发射数据以拉张微裂纹发育为主,显微结构中出现大角度张性断裂带,推测可能是水的化学弱化作用导致。实验结果可能对理解新丰江水库诱发地震提供新的认识:低有效正应力下的速率弱化行为可能致使水库诱发地震,而高含水率下的微弱速率弱化行为有利于慢滑移地震事件的产生。
关键词
花岗岩断层泥
速率弱化
摩擦愈合
声发射
微裂纹发育
水库诱发地震
慢滑移
Keywords
Granite gouges
velocity weakening
frictional healing
acoustic emission
microcrack development
reservoir-induced earthquakes
slow slip
分类号
P315.2 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
块系岩体滑移失稳中低摩擦效应的理论与试验研究
被引量：
15
2
作者
蒋海明
李杰
王明洋
机构
陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室
南京理工大学机械工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期1405-1412,共8页
基金
国家自然科学基金重大科研仪器研制项目(No.51527810)
国家自然科学基金资助项目(No.51679249)~~
文摘
深部岩体具有块状层次结构,深部动载造成岩块发生相互间的振动脱离产生低摩擦效应,从而极易诱发原先处于平衡状态的岩体的动力变形破坏。在前人研究基础上,将块系岩体振动简化为等效质量-黏弹性模型,引入岩石摩擦滑移速率弱化模式,最终得到块系岩体滑移失稳计算模型。通过计算分析块系岩体自身特性及外荷载特性对岩块间低摩擦效应的影响。理论计算表明:水平静力及外扰动保持不变,增大岩块间弹性系数或者减小黏性系数,更容易引发岩体低摩擦滑移。随着冲击扰动、水平拉力幅值的增加,岩块的水平残余位移量值增加,当它们幅值超过一临界值时,岩块发生自持续滑移失稳运动。冲击扰动诱发岩块间不可逆位移、动力滑移失稳的临界能量与剪切力水平密切相关,在较大的剪切内力条件下,极其微弱的动力扰动即可诱发较大的岩块间不可逆位移甚至岩块的动力滑移失稳,随着剪切内力的减小,诱发岩块滑移失稳的能量阈值不断增大,当剪切内力低于岩块动摩擦强度时,单次冲击扰动只能诱发岩块间的不可逆位移。初步开展扰动诱发含初应力紫砂岩块体滑移试验,试验结果与理论计算基本符合,证明该模型的可行性。
关键词
块系岩体
低摩擦效应
速率弱化
滑移失稳
Keywords
blocky rock mass
low friction effect
velocity weakening
slip instability
分类号
TU457 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
正应力和含水率对花岗岩断层泥摩擦特性和声发射特征的影响
邵康
刘金锋
谢彬
朱民杰
《地震地质》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
块系岩体滑移失稳中低摩擦效应的理论与试验研究
蒋海明
李杰
王明洋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
15
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职称材料
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