多级时效荷载下双裂隙砂岩变形与破裂特征试验研究

发布时间：2018-03-29 12:02

  本文选题：岩石力学　切入点：双裂隙砂岩　出处：《岩石力学与工程学报》2017年09期

【摘要】：实际工程中,岩体在进入最终应力状态前会经历多级时效荷载的作用。为研究该荷载下裂隙岩体强度、裂纹扩展和变形特征等的变化规律,以通过对砂岩切割并充填水泥砂浆制备的裂隙试样为对象,开展多级时效荷载下的三轴压缩试验。试验结果表明:多级时效荷载下,3种不同裂隙组合试样的强度较常规压缩均有一定程度的降低,陡缓和陡陡裂隙岩体的强度均在起裂强度σci和扩容应力σcd之间。裂纹扩展特征方面,在相同应力路径下,随着围压的增大,裂隙岩体的破坏呈现更强的剪切性质;缓缓裂隙组合岩体的破坏形式主要受裂隙本身的分布形态所控制,受应力水平和加载路径的影响较小,在试验中均以裂隙岩桥直接贯通发生破坏;相同围压条件下,陡缓和陡陡裂隙组合岩体在时效荷载作用下的破坏较常规压缩下的破坏表现出更强的张拉性质。利用Burgers蠕变损伤模型分析各岩体间的关系,指出岩体间变形的差异主要由裂隙特征导致的初始损伤差别和岩体处于不同强度区间而导致的不同时效损伤引起,为建立岩体时效损伤模型的进一步研究提供了参考。
[Abstract]:In practical engineering, rock mass will experience the action of multistage aging load before entering the final stress state. In order to study the variation law of strength, crack propagation and deformation characteristics of fractured rock mass under this load, The fissures made by cutting the sandstone and filling the cement mortar are taken as the object. The triaxial compression test under multistage aging load is carried out. The results show that the strength of three different fracture combinations under multistage aging load is lower than that of conventional compression to a certain extent. The strength of steep fractured rock mass is between the initial crack strength 蟽 ci and the expansion stress 蟽 CD. In the same stress path, with the increase of confining pressure, the fracture of fractured rock mass presents stronger shear property. The failure form of slowly fractured rock mass is mainly controlled by the distribution of the fracture itself, and is less affected by the stress level and loading path. In the test, the fracture rock bridge is broken directly, and under the same confining pressure, The failure of composite rock mass with steepness and steep fissures under aging load shows stronger tensile properties than that under conventional compression. The relationship between rock masses is analyzed by using Burgers creep damage model. It is pointed out that the difference of deformation between rock masses is mainly caused by the difference of initial damage caused by fracture characteristics and the different aging damage caused by rock mass in different strength regions, which provides a reference for further study on the establishment of aging damage model of rock mass.
【作者单位】： 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室;重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41602301,41502291,41172243)~~
【分类号】：TU45

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本文编号：1681042