水力作用下砂岩三轴卸荷试验及破裂特性研究

发布时间：2017-10-19 23:19

  本文关键词：水力作用下砂岩三轴卸荷试验及破裂特性研究

  更多相关文章： 三轴卸荷试验 水力作用 特征应力值 扩容 回归关系

【摘要】：高应力、高水压卸荷条件下岩石的非连续性微缺陷演化过程研究对揭示隧道围岩裂纹的起裂孕育、碎胀裂化和峰值破坏,分析围岩稳定性具有重要意义。利用MTS815型程控伺服刚性试验机开展了砂岩在固定围压、不同水压条件下的水力三轴卸荷试验。试验结果表明:岩石变形在卸荷前以压缩为主,变化微小;卸荷后不久开始快速扩容,直至损伤破裂。水力条件下应力 应变曲线上的各个特征应力值比无水压条件下的饱和试样有不同程度地提高,增加了应变能储备,从初始扩容到峰值强度的历时更短,曲线斜率更陡。随着水压的不断增大,各个特征应力值有所减小,表现在起裂条件降低,压缩极限减小,扩容时间提前,表明了砂岩在高水压条件下的脆性特性进一步增强,抵抗变形破坏的能力逐渐降低。通过扩容特征值与扩容点后的体应变关系,求得初始扩容点后的相对扩容应变与变形模量差,建立了多项式回归关系。研究结论揭示了水力作用下砂岩扩容变形行为的强烈性和突发性,可为水 力双场条件下的围岩变形预测及控制提供参考。
【作者单位】： 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室;
【关键词】： 三轴卸荷试验 水力作用 特征应力值 扩容 回归关系
【基金】：国家自然科学基金项目(41230635,41172279,41272330) 国家青年科学基金项目(41002110)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 0引言高大深埋隧道硬质裂隙岩体常常会处于高地应力、高水压等复杂耦合环境应力场内,发生突发性岩爆等隧道地质灾害是威胁地下工程的主要问题。岩石细观力学行为研究表明,硬岩岩石的破坏过程具有微───────*通讯作者裂纹孕育、起裂、分叉、聚合及扩容破裂等一系列微观特

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