1. RMRE最新：发射和反射压力波相互作用在低孔隙度软岩中的椭圆形爆坑

Elliptical Blast Cratering in Low Porosity Soft Rock Due to Emitted and Reflected Pressure Waves Interaction

Jonathan D. Aubertin, Ali Saadatmand Hashemi, Mark Diederichs & D. Jean Hutchinson

https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-021-02572-2

摘要

岩石爆破中，两种基本的破裂机制是卸荷的主要驱动因素：内部爆轰压力导致的径向裂缝从钻孔中的传播，以及与剥落相关的相对接近自由表面的拉伸破坏。另一种机制也可能影响爆坑，即当发射的压缩脉冲与反射的张力波复合时会产生局部高偏应力区。基于最近对较低波阻抗且机械强度较弱的孔隙度软岩（即岩盐）的研究，本文描述了这种附加机制在爆破卸荷中发挥重要作用的条件。对该过程进行了概念性描述和解析表达，然后使用模拟裂缝发育阶段的数值模拟结果进行了说明。采用LS DYNA有限元模型进行模拟，评估了脉冲宽度、切向应力大小和阻尼等关键参数的影响。将岩盐的数值计算结果与硬岩的数值计算结果进行比较，以评价这第三种机制对低孔隙度软岩的影响。分析结果还与现场单孔试验的实际观测结果进行了比较。

2. RMRE揭示：风化岩石的内在复杂性：以火山岩为例

Inherent Complexities in Weathered Rocks: A Case of Volcanic Rocks

Ismail Adeniyi Okewale & Hendrik Grobler

https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-021-02569-x

摘要

本研究通过研究母岩的地质特征（结构、矿物学、原位体积、强度、结构）对重组和完整状态下分解火山岩风化作用的影响，揭示了风化材料的复杂性。具体是通过相同风化程度但所属地层不同样品的垂直比较、以及不同风化程度但所属地层不同样品的水平比较来实现的。由于火山岩的地质性质和风化过程的复杂性，这一点非常重要。这是通过综合物理和指标测试、微观结构和矿物学分析、测压仪和三轴测试以及对以往研究进行分析来实现的。已有研究发现母岩的地质特征影响分级和指标性质、矿物学、压缩性、原位行为和强度。然而，分解的火山岩组构并不依赖于母岩地质特征，而采用应力敏感性和体积归一化方法，母岩地质特征也不影响构造效应。在此基础上，可以分别表征不同地层样品的地质和岩土性质，获得工程设计和施工所需的参数。然而，因为物理、结构和矿物学特征导致类似的力学行为，两个地质单元可以合并为同一个岩土单元。

3. RMRE发现：系统循环荷载作用下砂岩的破坏行为：双准则损伤控制试验方法的见解

Failure Behaviour of a Sandstone Subjected to the Systematic Cyclic Loading: Insights from the Double-Criteria Damage-Controlled Test Method

Roohollah Shirani Faradonbeh, Abbas Taheri & Murat Karakus

https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-021-02553-5

摘要

岩石在循环荷载作用下的峰后特性对评价地下工程的长期稳定性具有重要意义。然而，在破坏过程中需要适当的试验方法来控制循环加载所引起的损伤。采用双准则损伤控制试验方法，本文研究了不同应力水平下Gosford砂岩在系统循环荷载作用下的峰值后特性，成功获得了完整的应力-应变关系。结果表明，在平均单调强度86–87.5%范围内存在疲劳阈值应力，当循环加载应力低于该阈值时，多次循环后岩石未发生破坏，峰值强度提高了8%。此外，硬化试验中能量耗散比、岩石刚度和声发射计数的变化表明，在峰前循环加载状态下，试件没有产生临界损伤，损伤演化以准弹性行为为主。该试验的失稳后稳定性与单调试验相似。另一方面，当超过疲劳阈值应力时，试件的脆性随着所施加应力水平的增加而增加，并且II类行为超过了峰后的总体行为。所有疲劳循环加载试验的峰后状态均存在不同程度的松弛-密实-松弛行为。累积不可逆轴向应变和累积不可逆侧应变随峰后周期数的变化表现为二次倒S型损伤行为。此外，还证实了峰值后每个循环的损伤随应力水平的增加呈指数下降。

4. RMRE实验：不同最小主应力σ₃条件下花岗岩弱动力扰动破坏特性

Experimental Study on the Failure Characteristics of Granite Subjected to Weak Dynamic Disturbance Under Different σ₃ Conditions

Jianqing Jiang, Xia-Ting Feng, Chengxiang Yang & Guoshao Su

https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-021-02542-8

摘要

在地下开挖过程中，岩石一般会受到爆破、机械振动、岩爆等引起的微弱动力扰动。为研究硬岩在微弱动力扰动作用下的破坏特征，对花岗岩试件进行了不同最小主应力σ₃（0.5、5、10、15、20、25和30 MPa）的动静真三轴试验。动态真三轴试验中考虑了微弱动力扰动；在静态真三轴试验中，只考虑静应力状态。然后，对试件的强度和破坏模式进行了系统研究。试验结果表明，动态真三轴试验的岩石强度低于静态真三轴试验，表明微弱动力扰动对岩石强度有降低作用。随着σ₃的增大，这种降低效应逐渐增大。此外，动态真三轴试验试件的破坏比静态真三轴试验试件严重得多，这可能是由于微弱动力扰动对裂纹发展具有促进作用。当σ₃较低时，动力扰动主要促进试件内亚优势裂缝（垂直拉伸裂缝和短斜拉剪裂缝）的发育；当σ₃较高时，动力扰动主要促进了主导裂缝（通过斜张剪裂缝）的发育。

发射和反射压力波相互作用在低孔隙度软岩中的椭圆形爆坑