文献类型：期刊文章

作　　者：张艳博[1,2] 徐跃东[1,2] 刘祥鑫[1,2] 姚旭龙[1,2] 王帅[1,2] 梁鹏[1,2] 孙林[1,2] 田宝柱[1,2]

ZHANG Yan-bo;XU Yue-dong;LIU Xiang-xin;YAO Xu-long;WANG Shuai;LIANG Peng;SUN Lin;TIAN Bao-zhu(School of Mining Engineering,North China University of Science and Technology,Tangshan,Hebei 063210,China;Key Laboratory of Mining and Safety Technology of Hebei Province,North China University of Science and Technology,Tangshan,Hebei 063210,China)

机构地区：[1]华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063210 [2]华北理工大学河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北唐山063210

出　　处：《岩土力学》

基　　金：国家自然科学基金(No.51774138,No.51804122,No.52074123);河北省自然科学基金(No.E2021209052);唐山市人才资助项目(No.A202003025)。

年　　份：2021

卷　　号：42

期　　号：10

起止页码：2659-2671

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：岩石破裂是裂纹萌生、扩展演化直至贯通的过程,为了研究受载岩石发生变形破坏时其内部裂纹动态扩展演化过程,利用工业CT对岩石破裂过程进行阶段性观测扫描,通过CT图像堆栈矢量化处理构建岩石三维裂隙模型,并对裂纹结构特征参数进行统计分析,定量化表征岩石破裂过程中裂纹扩展情况。在此基础上,提取裂纹扩展路径上的局部破坏形态特征,结合岩矿鉴定试验进行细观尺度分析研究。研究结果表明:利用裂隙体积V、表面积S及分形维数D等参数可以将三维裂隙扩展过程量化,且参量呈现基本不变—小幅增大—大幅激增的变化规律;CT切片图像中裂纹面积可以表征岩石局部裂纹扩展特征,且与同阶段三维裂隙的扩展演化特征相对应;岩石细观结构对裂隙扩展影响较大,裂隙扩展遇到砾石将形成绕砾扩展、穿砾扩展及分叉扩展3种方式。该研究成果将为岩石失稳破坏、工程岩体致灾预警工作提供研究基础。

关 键 词：CT扫描 裂纹演化  三维重构  量化表征  扩展特征  

分 类 号：TU45]