岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2011年
6期
1179-1190
,共12页
岩石力学%深部岩石%三维动静组合加载%霍普金森压杆%抗压强度%动态强度
巖石力學%深部巖石%三維動靜組閤加載%霍普金森壓桿%抗壓彊度%動態彊度
암석역학%심부암석%삼유동정조합가재%곽보금삼압간%항압강도%동태강도
基于对深部岩石承受高地应力并在动力开挖扰动下发生破坏这一问题的科学认识,利用改造的三维霍普金森动静组合加载试验装置,开展三维动静组合加载下砂岩力学特性试验的初步研究.选取3个围压水平(0,5,和10 MPa)和3个典型轴压水平(60,80和100 MPa),开展不同应变率下的三维组合加载试验.研究结果表明,当围压一定,轴压比在0.52~0.87范围内变化时,砂岩的抗压强度都会随着轴压的增大而逐步减小.当轴压一定,围压为5 MPa时砂岩的抗压强度跟无围压情况下差别不大.但是当围压增大到10 MPa,砂岩的抗压强度会有较大提高.本文的研究结果也证明了冲击过程中轴压对砂岩内部的裂纹起催生作用,弱化微元体的承载能力,导致割线模量降低;围压则可以抑制裂纹的萌生和扩展,强化了微元体的承载能力,使得割线模量会增加.研究结果还表明,在本文轴压比范围内,当围压一定时,砂岩单位体积释放能会随着轴压的增大而降低,当常规静载轴压比为0.6~0.7时,转化为吸能状态.在三维动静组合加载下,砂岩会呈现出"单锥"压剪破裂形式.
基于對深部巖石承受高地應力併在動力開挖擾動下髮生破壞這一問題的科學認識,利用改造的三維霍普金森動靜組閤加載試驗裝置,開展三維動靜組閤加載下砂巖力學特性試驗的初步研究.選取3箇圍壓水平(0,5,和10 MPa)和3箇典型軸壓水平(60,80和100 MPa),開展不同應變率下的三維組閤加載試驗.研究結果錶明,噹圍壓一定,軸壓比在0.52~0.87範圍內變化時,砂巖的抗壓彊度都會隨著軸壓的增大而逐步減小.噹軸壓一定,圍壓為5 MPa時砂巖的抗壓彊度跟無圍壓情況下差彆不大.但是噹圍壓增大到10 MPa,砂巖的抗壓彊度會有較大提高.本文的研究結果也證明瞭遲擊過程中軸壓對砂巖內部的裂紋起催生作用,弱化微元體的承載能力,導緻割線模量降低;圍壓則可以抑製裂紋的萌生和擴展,彊化瞭微元體的承載能力,使得割線模量會增加.研究結果還錶明,在本文軸壓比範圍內,噹圍壓一定時,砂巖單位體積釋放能會隨著軸壓的增大而降低,噹常規靜載軸壓比為0.6~0.7時,轉化為吸能狀態.在三維動靜組閤加載下,砂巖會呈現齣"單錐"壓剪破裂形式.
기우대심부암석승수고지응력병재동력개알우동하발생파배저일문제적과학인식,이용개조적삼유곽보금삼동정조합가재시험장치,개전삼유동정조합가재하사암역학특성시험적초보연구.선취3개위압수평(0,5,화10 MPa)화3개전형축압수평(60,80화100 MPa),개전불동응변솔하적삼유조합가재시험.연구결과표명,당위압일정,축압비재0.52~0.87범위내변화시,사암적항압강도도회수착축압적증대이축보감소.당축압일정,위압위5 MPa시사암적항압강도근무위압정황하차별불대.단시당위압증대도10 MPa,사암적항압강도회유교대제고.본문적연구결과야증명료충격과정중축압대사암내부적렬문기최생작용,약화미원체적승재능력,도치할선모량강저;위압칙가이억제렬문적맹생화확전,강화료미원체적승재능력,사득할선모량회증가.연구결과환표명,재본문축압비범위내,당위압일정시,사암단위체적석방능회수착축압적증대이강저,당상규정재축압비위0.6~0.7시,전화위흡능상태.재삼유동정조합가재하,사암회정현출"단추"압전파렬형식.