冻融循环对饱水岩石纵波波速影响的试验研究

金属矿山 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (12): 45-50.

冻融循环对饱水岩石纵波波速影响的试验研究

崔贺佳^1,2，夏冬^1,2，吴朝松^1,2，吴杨^1,2

1. 华北理工大学矿业工程学院，河北唐山 063210；2. 河北省矿业开发与安全技术重点实验室，河北唐山 063210）

出版日期:2018-12-15 发布日期:2019-01-17
基金资助:
基金项目：河北省大学生创新训练项目（编号：省级X2016074），河北省自然科学基金项目（编号：E2018209281）。

Experimental Study on the Influence of Freeze-thaw Cycles on Longitudinal Wave Velocity of Saturated Rock

Cui Hejia^1,2，Xia Dong^1,2，Wu Zhaosong^1,2，Wu Yang^1,2

1. College of Mining Engineering，North China University of Science & Technology，Tangshan 063210，China；2. Hebei Province Mining Industry Development with Safe Technology Priority Laboratory，Tangshan 063210， China

Online:2018-12-15 Published:2019-01-17

摘要/Abstract

摘要： 为探究冻融作用对饱水岩石纵波波速与损伤变量的影响规律，在冻结温度为-20 ℃、融解温度为20 ℃的条件下，对饱水砂岩、黑云变粒岩、闪长岩和灰岩开展了40次的冻融循环试验。结果表明：在相同的冻融条件下，岩石的矿物成分、胶结类型、孔隙特征、矿物颗粒的排列方式对岩石的纵波波速和损伤变量均产生重要影响；经历40次冻融后，砂岩、黑云变粒岩、闪长岩和灰岩的纵波波速较饱水岩样分别降低了42.12%、14.30%、23.21%和19.24%；纵波波速和损伤变量降低幅度在前5个冻融周期降低较为明显，随冻融次数的增加，纵波波速与损伤变量的降低幅度逐渐减小并趋于稳定。

关键词: 冻融循环, 纵波波速, 闪长岩, 灰岩, 砂岩, 黑云变粒岩

Abstract: In order to investigate the effect of freeze- thaw cycles on the longitudinal wave velocity and the damage variable of saturated rock，40 freeze-thaw cycles were carried out on saturated sandstone， black cloud granulite， diorite and limestone under the condition of freezing temperature at -20 oC and melting temperature at 20 oC. The results show that the mineral composition， cementation type， pore characteristics， and the arrangement of mineral particles have a significant influence on the longitudinal wave velocity and damage variable of the rock under the same freeze-thaw conditions； after 40 freeze-thaw cycles， the longitudinal wave velocity of sandstone， black cloud granulite， diorite and limestone were decreased by 42.12%， 14.30%， 23.21% and 19.24% respectively compared with that of saturated rock samples； the reduction of longitudinal wave velocity and damage variable is more obvious in the first 5 freeze-thaw cycles. With the increase of freezing thawing times， the decreasing amplitude of the longitudinal wave velocity and the damage variable gradually decreases and tends to be stable.

Key words: Freeze- thaw cycle, Longitudinal wave velocity, Diorite, Limestone, Sandstone, Black cloud granulite

崔贺佳, 夏冬, 吴朝松, 吴杨. 冻融循环对饱水岩石纵波波速影响的试验研究[J]. 金属矿山, 2018, 47(12): 45-50.

CUI He-Jia, XIA Dong, WU Chao-Song, WU Yang. Experimental Study on the Influence of Freeze-thaw Cycles on Longitudinal Wave Velocity of Saturated Rock[J]. Metal Mine, 2018, 47(12): 45-50.

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