层状岩石是一类比较特殊的岩石,比如部分沉积岩和变质岩都存在规律明显的层理结构,其岩石的各向异性显著。大量研究结果表明,层理相对岩石基质为弱面,对岩石的力学性质等存在显著的影响,也是工程岩体失稳的控制弱面,所以开展层状岩石力学特性试验具有重要的理论和实际应用价值。本文基于7组不同层理倾角层状黑云变粒岩在单轴压缩条件下的声发射试验,研究了层理倾角、破裂模式与声发射撞击参数特征、声发射定位事件时空演化规律之间的关系,对于利用声发射手段深入揭示层状岩石破裂机制具有一定的学术价值。论文的主要研究工作及结论如下:1.针对不同倾角层状黑云变粒岩开展单轴压缩条件下的声发射试验,对其变形、强度及破坏模式进行分析。2.基于层理倾角与波速关系,建立三维的各向异性波速模型,将此模型代入网格搜索定位算法中,实现各向异性波速定位。3.分析不同倾角层状黑云变粒岩破坏过程中声发射撞击参数随时间的变化规律,研究层理倾角、破裂模式及岩石破坏过程的裂纹扩展速率特征、能量释放特征、破裂前兆特征、频谱组成之间的关系。4.分析不同倾角层状黑云变粒岩声发射事件的时空演化规律,并分析不同倾角试件的分形盒维数的演化特征,寻找其对分形盒维数前兆现象的影响规律。5.0～30°(部分45°)试件宏观上主要为拉破坏。细观上早期微裂纹以剪型为主,随应力水平升高转为拉型裂纹。主裂纹平行加载方向扩展,呈渐进扩展,层理对破坏不起主导作用;45～75°试件宏观上为沿层理的剪切破坏。细观上临近峰值应力水平,微裂纹有转为剪型趋势,主裂纹沿层理加速扩展,最终剪切贯通。剪切应力超过了层理抗剪强度导致破坏;90°试件宏观上为沿层理的劈裂破坏。细观裂纹机制转换趋势与低角度试件类似。临近峰值应力,主裂纹沿层理加速扩展,基质层压杆失稳是最终破坏的主要原因。