摘要： 地下水位波动和库水周期性变化导致岩体常处于干湿交替循环环境中。为探究干湿循环作用后引发 的工程岩体失稳问题,开展不同次数干湿循环作用下砂岩单轴压缩试验,并对试样内、外部的声、热信号实时监测,基 于临界慢化理论探寻声、热信号临界慢化特征及失稳破坏前兆。研究表明:随干湿循环次数增加,砂岩强度劣化效果 明显且峰后延性表现增强;试样声发射能量和红外计数有明显的阶段特征,随干湿循环次数增加,声发射能量活动有 逐渐提前趋势;声发射能量和红外计数的方差、自相关系数在试样失稳破坏前均有明显的前兆信息,就方差而言,红 外计数失稳前兆响应时间提前于声发射,时间占比约为86%;就自相关系数而言,声发射能量失稳前兆响应时间提前 于红外计数,时间占比约为78%。红外计数方差失稳破坏前兆信息较自相关系数异常跃升更明显清晰,且均出现在 微裂纹贯通及新裂纹萌生的塑性变形阶段,故将红外计数方差作为判断砂岩失稳破坏的主要判断依据,声发射自相 关系数作为次要判断依据。这一研究有助于揭示干湿循环下砂岩失稳破坏前兆信息,为矿山工程岩石突发性破坏失 稳预警提供理论参考。

关键词: 砂岩　干湿循环　声发射　热红外　临界慢化理论