三轴循环荷载下页岩变形及破坏特征试验研究

• 作者: 刘伟 徐敬宾 杨春和 王磊 郭印同 魏元龙
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 页岩 损伤面积系数 循环荷载 裂隙 强度 破坏特征
• 年，卷（期）: 2015,（12）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 2264-2274
• 页数: 11页
• 分类号: TU43
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201512016

摘要

前期工作已经研究了含裂隙页岩在单轴循环荷载下的变形及破裂特征，为进一步认清围压与循环荷载耦合作用下的变形及破坏特征，利用MTS815.03岩石刚性压力机展开了对含裂隙页岩的三轴循环加卸载试验研究。试验结果表明：在三轴循环荷载下，含裂隙页岩的破坏形式主要为混合破坏，呈现出拉剪贯通模式；随围压逐渐增大，页岩的峰值强度呈线性增大，完整页岩经11周加卸载循环后，峰值强度增大9.98%～25.03%；而含裂隙页岩经15周加卸载循环后，峰值强度增大1.47%～6.98%；含裂隙页岩在同一循环内的弹性模量大于变形模量，卸载弹性模量大于加载弹性模量，卸载变形模量大于加载变形模量，并且损伤面积系数 F 越大，卸载弹性模量与加载弹性模量的差值也越大；随循环加卸载次数逐渐增加，加载变形模量与卸载变形模量呈先增大后单调减小的规律，加载弹性模量与卸载弹性模量表现出先增大，后逐渐呈“波浪式”减小的规律，剧烈波动的弹性模量是内部结构不断发生局部调整的有效证据。该研究为揭示在围压与循环荷载耦合作用下含裂隙页岩破坏形成复杂裂缝网的发展机理提供了有益参考。