母岩变形特性差异对堆石料力学性质的影响

发布时间：2021-12-11 13:58

　　针对当前研究中很少甚至忽略母岩变形特性对堆石料力学性质的影响,采用大型静力三轴仪及大型渗透仪,分别进行了2种堆石料三轴试验和渗透试验,得到了不同岩性堆石料强度、变形和渗透特性的变化规律,初步分析了母岩变形特性差异对堆石料力学性质的影响机制。试验结果表明:母岩单轴抗压强度相同条件下不同堆石料的强度并不相同,母岩变形特性对堆石料的力学特性同样具有重要影响,主要表现在对于堆石料的强度及变形特性的影响上,而对于堆石料渗透特性的影响则相对较小;影响机制则主要体现在由于母岩变形特性差异导致的堆石料累积体积变形的差异上,堆石料累积体积变形的差异进一步导致母岩弹性模量低的堆石料反而获得较大的峰值强度。建议应从母岩强度和变形特性两个方面研究母岩对堆石料力学特性的影响。 

【文章来源】：郑州大学学报(工学版). 2020,41(03)北大核心

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【部分图文】：

母岩照片对比

静力三轴试样尺寸均为?300 mm×700 mm，试验所用堆石料母岩分别为上述白云岩及闪长岩，堆石料试样级配如图2所示，根据SL237—1999《土工试验规程》[13]通过密度试验得到室内相关物理力学性质指标见表2。2.2 试样条件

图3为白云岩试样和闪长岩试样两种堆石料三轴剪切试验应力-应变曲线，图4为两种堆石料的摩尔库仑强度包络线。由图3可以看出，不同围压条件下，闪长岩试样峰值强度均大于白云岩试样，但二者达到峰值强度的过程并不相同:图3(a)在剪切起始阶段，白云岩试样强度增长较闪长岩试样迅速，相同应变下，白云岩试样强度大于闪长岩试样;随着试样应变发展，闪长岩试样应力、应变线逐渐超越白云岩试样，表明随着应变发展，闪长岩试样的强度逐渐超过白云岩试样，在应力-应变曲线达到峰值后，闪长岩试样堆石料应力软化的特征也比白云岩试样更为显著;对比图3(b)，闪长岩试样的应力增长速率和峰值强度均大于白云岩试样。为清楚起见，图5和图6分别给出了两种堆石料应力、应变发展过程以及剪切体积应变随轴向应变发展过程。从体积变形发展过程看，在低围压下，两者均发生了明显剪胀，但闪长岩试样剪胀程度明显强于白云岩试样;随着围压增大，堆石料颗粒破碎率提高，剪胀均受到抑制，但白云岩试样堆石料剪胀受到的抑制更为明显，其剪胀现象几乎消失，而闪长岩试样仍能表现出较强的剪胀。图4 不同堆石料摩尔库仑强度包线对比

【参考文献】：
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本文编号：3534804