砂岩高应力峰前卸围压试验研究
  • 【摘要】

    对采自重庆鱼嘴的砂岩开展若干围压(最小10 MPa、最大130 MPa)的保持轴压不变峰前卸围压试验,并与同围压下的常规三轴压缩试验结果进行对比分析,研究砂岩卸荷过程中的变形特征、破坏形态、峰值强度与残余强度特性及其扩容参数演化特征.主要研究成果为:(1)加载路径下,围压增至130 MPa时,应力-应变曲线不出现应力降,可以认为围压130 MPa为砂岩脆-延转化压力.(2)加载破坏时,偏应力峰值前... 展开>>对采自重庆鱼嘴的砂岩开展若干围压(最小10 MPa、最大130 MPa)的保持轴压不变峰前卸围压试验,并与同围压下的常规三轴压缩试验结果进行对比分析,研究砂岩卸荷过程中的变形特征、破坏形态、峰值强度与残余强度特性及其扩容参数演化特征.主要研究成果为:(1)加载路径下,围压增至130 MPa时,应力-应变曲线不出现应力降,可以认为围压130 MPa为砂岩脆-延转化压力.(2)加载破坏时,偏应力峰值前扩容量相对于峰后较小,但卸荷破坏偏应力峰值前则表现出较大的扩容量.(3)相同初始应力条件下,卸荷破坏时偏应力变化量比加载破坏时大,证明卸荷应力路径更容易引起砂岩试样的破坏.(4)相同围压下,卸荷破坏的破裂角大于加载破坏.(5)卸荷条件下得出的抗剪强度参数c比加载条件下低1.2%,φ则高4.8%;不论卸荷还是加载,残余变形阶段c值都大大减小,φ值则变化不大.(6)围压对扩容的约束作用较显著,围压越大,剪胀角极值越小;卸荷开始后,剪胀角呈剧烈增加态势,迅速达到极值;剪胀角峰值与偏应力峰值不同步,前者滞后于后者;卸荷破坏剪胀角峰值比加载破坏剪胀角峰值大,且达到峰值经历的颦性剪切应变量相对较小,证明卸荷破坏的剪胀性更加显著.这些结论可揭示高应力条件下砂岩的卸荷力学特性,为西部深埋引水隧洞的开挖、支护设计及其稳定性分析提供理论参考. 收起<<

  • 【作者】

    刘建  李建朋 

  • 【作者单位】

    中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室

  • 【刊期】

    岩石力学与工程学报 ISTIC EI PKU 2011年3期

  • 【关键词】

    岩石力学  卸荷  三轴压缩  砂岩  高围压  扩容 

  • 【基金项目】

    国家自然科学基金 水利部公益性行业科研专项项目