含水率和围压对安家岭泥岩峰后力学特性影响的试验研究

发布时间：2017-10-18 15:43

  本文关键词：含水率和围压对安家岭泥岩峰后力学特性影响的试验研究

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【摘要】：为分析含水率和围压对泥岩峰后力学特性的影响,从山西安家岭矿取泥岩,制成不同含水率的5组试样,在YAW2000电液伺服试验机上开展了三轴试验,获得了不同含水率泥岩试样三轴全程应力应变曲线,使用激光共聚焦显微镜观测了泥岩增水过程中微观结构变化。利用试验结果,分析了围压和含水率对泥岩峰值强度、残余强度、弹性模量、破坏应变和脆性模量的影响规律和泥岩增水过程中微观结构的变化规律。引入脆性模量系数和强度退化指数来描述围压对泥岩峰后强度退化过程和残余强度的影响,与FLAC中的SS模型结合,建立了考虑围压影响的泥岩应变软化力学模型,模拟了围压对泥岩应变软化行为的影响。研究结果表明:(1)随着围压增加,泥岩的峰值强度、偏应力峰值、破坏应变和残余强度都增长,峰后强度降低速率趋缓,强度退化指数和脆性模量系数可以较好地描述围压对泥岩残余强度和峰后强度退化过程的影响。(2)泥岩增水过程中,岩样内微裂隙及尺寸增长,泥岩的力学性质劣化。随着含水率增加,泥岩的弹性模量、峰值强度和残余强度降低,破坏应变增长。含水率与泥岩的弹性模量、峰值强度和破坏应变之间近似服从线性关系。(3)本文基于脆性模量系数的岩石应变软化模型能较好地描述三轴压缩泥岩的全程变形行为。
【作者单位】： 辽宁工程技术大学力学与工程学院;霍州煤电集团有限责任公司;河北科技大学建筑工程学院;
【关键词】： 泥岩 峰后力学特性 含水率 围压
【基金】：国家自然科学基金项目(No.51274079,No.51274110,No.51574139)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 0引言泥岩是由粘土质碎屑经沉积成岩作用形成的地质体。作为一种天然介体,泥岩通常遭受地应力和地下水的作用。地下水和地应力都对泥岩的力学性能有很大影响[1-4]。在干燥状态下,泥岩表观完整、坚硬,强度和模量较高。遭遇水作用后短时间内迅速软化,强度和模量降低,甚至膨胀、，

本文编号：1055810