2．2巖石在單壓下的聲發射特性

　　圖4完整地顯示了巖石斷裂韌性試驗中聲發射事件隨損傷裂紋發生，損傷擴展演化直至最終破壞全過程的波形。從圖4(b)可知，與其它3類巖石明顯不同，砂巖在單壓過程中的聲發射信號峰值較集中，前期聲發射信號幅值較低且平緩，說明微孔隙及紋理損傷過程較長，從微小損傷的起始發生、擴展，到最末的劇烈破壞經歷時間亦較長。聲發射幅值較低，說明巖石礦物顆粒間及膠結物間的凝聚力較低，損傷斷裂強度小，而單壓過程的聲發射信號主要由礦物及膠結物問的分離、剪切與錯位產生，并且最終破壞的整體聲發射脈沖寬度較寬而集中，由此表明砂巖損傷發生、擴展，繼續加載時會造成連鎖式損傷擴展，并最終形成雪崩式破壞。

　　2．3巖石力學與聲發射特性的關聯性分析

　　將巖石破壞的聲發射特征波形曲線與應力-應變曲線進行對比分析。AE試驗數據顯示，巖樣在低應力水平壓密階段，聲發射事件數很少，整體處于相對平靜狀態；在彈性階段應力、應變增量呈現等時增長的特點，同時聲發射事件數開始逐步增加，該階段大多數巖樣聲發射事件數的累計值與應變之間的關系類似于應力-應變關系，該關系與聲發射事件數與應變之間有相似的關系，結構面破壞后聲發射事件率減小。這些結論與當前聲發射研究領域所得結果基本一致[1]。

　　對巖石在單軸壓縮下的力學特性與聲發射特性做關聯性分析，以較具代表性的石灰巖單壓為例，由圖5可以看出從加載到失效過程中AE事件有明顯的信號群及峰值。首個聲發射信號群發生在強度極限的30％左右，在此階段聲發射信號的振幅較小，這是由于巖石在低壓作用下，其微裂隙閉合的結果。載荷繼續增加，加載經歷線彈性變形階段直至強度極限的50％左右，聲發射活動在強度和幅度上都較為平穩和微弱，振鈴計數與能量幅度沒有明顯的變化。較強烈的信號群發生在強度極限的60％～70％左右，聲發射信號密集呈明顯上升趨勢，振鈴計數與能量幅度變化明顯，反映在巖石力學特性曲線上，特性曲線出現一個明顯的波動，應力曲線有明顯的回落趨勢，隨后又呈上升狀，此時巖樣裂隙有較大幅度的貫通，內部損傷積累導致巖體出現明顯的破壞。此后，巖樣又重新經歷壓密過程，與前面相比，此階段的聲發射信號在強度、密集程度上都有所增強，這是由于巖體在前面損傷的基礎上微小斷裂現象持續發生。載荷增加到強度極限的90％左右時，聲發射信號幅值快速增長時形成信號群，聲發射活動集中在峰值強度前后很短的區間內，AE計數出現了整個聲發射活動過程中的最大值。此時可觀察到在巖樣的外表面出現了數條大的裂紋，巖樣破壞失效，其承載能力迅速下降。

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