三轴压缩作用下断续节理砂岩力学特性研究

• 作者: 张宇娜 支永艳 杨超 段玲玲 潘登 许晓亮 邓华锋
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 断续节理 节理倾角 各向异性 力学特性 破坏模式
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 短文
• 页码范围: 2133-2141
• 页数: 9页
• 分类号: TU452
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201911020

摘要

节理岩体的力学特性直接影响工程岩体的安全.为了研究节理岩体的各向异性力学特性和破坏特征,设计进行了0°,30°,45°,60°,75°和90°等6种角度断续节理砂岩的三轴压缩试验,详细分析了节理倾角对断续节理岩体变形强度特征和破坏模式的影响.研究结果表明:①在加载过程中,随着围压增大,断续节理砂岩应力-应变曲线的屈服阶段逐渐明显,峰值强度和残余强度逐渐提高,破坏时延性特征逐渐明显;②随着节理倾角增大,断续节理砂岩的变形模量、抗压强度、黏聚力和内摩擦角等力学参数均呈现先减小后增大的U型变化趋势;③节理对岩样破坏裂纹的形成与开展具有明显的诱导和控制作用,不同倾角岩样的破裂面均顺节理倾角方向发展,当节理倾角与岩样计算破坏角接近的时候,岩样的破裂面顺节理面开展,变形和强度参数达到极小值;④随着围压增大,不同倾角断续节理岩样的变形和强度参数差别逐渐减小,各向异性特征逐渐减弱;⑤断续节理砂岩的破坏模式可分为张拉破坏、折线型的复合剪张破坏、沿节理面剪切破坏等3种类型,节理倾角的分布决定了断续节理砂岩在加载作用下的变形破坏模式,变形破坏模式的差异决定了断续节理砂岩变形和强度参数的各向异性特征.研究成果可为工程中节理岩体的各向异性特征分析提供较好的参考.