[发明专利]一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法

说明书

本发明公开了一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法，其包括计算多个目标岩样的扩容起始点的平均应力值，根据平均应力值采用百分位法确定对应目标岩样的红外高温点阈值，再采用频率分布直方图对目标岩样自扩容起始点至峰值应力的高温点比例因子范围进行统计分析，界定红外扩容前兆点，对红外扩容前兆点后的AIRT曲线进行分析，寻找AIRT曲线的速率有变化的节点作为岩样的扩容起始点，通过红外法判别岩石扩容起始点使得判断岩样扩容起始点的工序更加简单，而且可操作性强。

技术领域

本发明涉及岩石力学试验技术领域，尤其涉及一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法。

背景技术

矿井、边坡和隧洞等岩土工程的失稳过程都伴随着岩石(体)的扩容现象，研究各种工程岩体的扩容特性对工程岩体稳定性评价有重要意义。有学者指出，扩容起始点应力水平不仅可以作为评价岩石内部孔隙及微裂隙发育程度的指标之一，也可以作为岩石破坏的预警应力之一。实际上，岩石是在扩容起始点时开始发生微裂隙的延伸和岩石的破坏，如将扩容起始点作为岩石破坏的前兆点应更安全可靠。岩石受载(包括扩容)过程中，会释放出包括红外辐射在内的声热电等信息。红外辐射是监测岩石破坏的有效手段之一，具有非接触、抗干扰性强等优点。虽然学者们对岩石破坏过程中的红外辐射特征进行了大量的研究，但采用红外辐射判别岩石扩容起始点的研究还未见报道。

发明内容

本发明提供了一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法，旨在提供一种工序简单、可操作性强的判别岩石扩容起始点的方法。

本申请提供了一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法，其包括：

获取目标岩样加载直至破裂过程中的体积应变曲线以及红外辐射信息，通过所述体积应变曲线界定对应所述目标岩样的扩容起始点，并计算多个所述目标岩样的扩容起始点的平均应力值；

根据所述平均应力值采用百分位法确定对应所述目标岩样的红外高温点阈值；

采用频率分布直方图对所述目标岩样自扩容起始点至峰值应力的高温点比例因子范围进行统计分析，界定红外扩容前兆点；

对红外扩容前兆点后的AIRT曲线进行分析，寻找所述AIRT曲线的速率变化量大于预设阈值的节点，选择所述节点作为岩样的扩容起始点。

本发明实施例通过计算多个目标岩样的扩容起始点的平均应力值，根据平均应力值确定对应目标岩样的红外高温点阈值，再采用频率分布直方图对目标岩样自扩容起始点至峰值应力的高温点比例因子范围进行统计分析，界定红外扩容前兆点，对红外扩容前兆点后的AIRT曲线进行分析，寻找AIRT曲线的速率有变化的节点作为岩样的扩容起始点，通过红外法判别岩石扩容起始点使得判断岩样扩容起始点的工序更加简单，而且可操作性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法的示意流程图；

图2是本发明实施例提供的一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法的目标岩样红外辐射观测系统示意图；

图3是本发明实施例提供的一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法的目标岩样的AIRT上升型岩样体积应变-应力-AIRT图；

图4是本发明实施例提供的一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法的目标岩样的AIRT下降型岩样体积应变-应力-AIRT图；

图5是本发明实施例提供的一种判别岩石扩容起始点的红外试验方法的目标岩样的预设百分位点的上升型岩样的温度比例因子曲线；