锦屏一级地下厂房大理岩变形破裂细观演化规律

发布时间：2017-10-24 04:33

  本文关键词：锦屏一级地下厂房大理岩变形破裂细观演化规律

  更多相关文章： 岩石力学 三维颗粒流理论 细观结构模型 参数敏感性分析 应力路径 细观破裂演化

【摘要】：脆性大理岩的变形破裂与其内部微裂纹的扩展贯通密切相关,其宏观力学响应取决于细观结构构造;因岩石内部的封闭性,难以掌握其内部微裂纹的发育演化机制。基于三维颗粒流理论,通过引入BPM模型和超级单元clump技术,并依据锦屏一级地下厂房大理岩的SEM矿物成份检测结果,建立基于矿物形状的大理岩细观结构模型,在对细观力学参数敏感性分析的基础上,根据室内单轴和三轴压缩试验结果确定大理岩的细观力学参数,构建大理岩的细观力学数值模型,对不同应力状态和应力路径下大理岩的变形破裂演化及扩容孕育过程进行数值模拟分析。研究结果表明:大理岩细观力学数值模型所描述的宏观力学响应与室内试验结果具有很好的一致性;单轴或低围压时微裂纹呈缓慢 急增的指数型增长趋势,高围压时微裂纹呈缓慢 急增 缓慢的近似S型增长趋势;随着围压的增加,张拉裂纹所占比例逐渐减少,剪切裂纹所占比例逐渐增加;与相同初始围压时的加载应力路径相比,卸载应力路径下岩石峰值应力对应的轴向应变小,张拉裂纹所占比例高,且随卸载过程逐渐起主控作用,最终形成张性宏观破裂面,体现了大理岩卸荷扩容效应更为显著且脆性更强。在不同应力状态和应力路径下,张性裂纹扩展控制机制和剪切裂纹摩擦控制机制相互作用,此减彼增逐步过渡。研究结果从细观尺度上揭示锦屏一级大理岩扩容孕育机制,为正确认识和把握锦屏一级地下厂房洞室群施工期围岩大变形形成机制以及岩体卸荷破裂规律提供基础。
【作者单位】： 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室;中国瑞林工程技术有限公司;中国长江电力股份有限公司;
【关键词】： 岩石力学 三维颗粒流理论 细观结构模型 参数敏感性分析 应力路径 细观破裂演化
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51179013,51379022) 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CB710604)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言岩石是一种由多种矿物颗粒材料胶结而成的各向异性集合体[1],受内部颗粒、孔隙及胶结物等细观结构的影响,其力学特性及其变形破裂规律呈现出自身的独特性。鉴于岩石赋存环境的多样性和本身结构的复杂性,对脆性岩石破裂机制的研究具有重要的理论意义和实用价值,尤其是对于

【参考文献】

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本文编号：1087072