层状砂岩力学行为各向异性与破裂特征

• 作者: 储超群 吴顺川 张敏 张诗淮 郭沛
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 层状砂岩 力学特性 破坏模式 声发射特征 各向异性
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 地质工程? 土木工程
• 页码范围: 2232-2246
• 页数: 15页
• 分类号: TU458
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2020.08.018

摘要

为揭示倾角对层状砂岩力学特性与破裂特征的影响,进行0°,30°,45°,60°和90°等5种倾角的单轴压缩试验,分析倾角对试样物理力学特性和破裂模式的影响,并结合声发射监测,分析微裂纹时空演化规律.研究结果表明:1)不同层理角度试样应力-应变曲线均经历压密阶段、弹性阶段、屈服阶段和峰后破坏阶段,各阶段区分明显.弹性模量与纵波波速均随层理角度增大而增大,而单轴抗压强度先变小然后增大,曲线整体呈现出"U"形,在层理倾角60°时为最低值;2)倾角从0°增大到90°时,破坏模式由"穿切层理面的劈裂型剪切破坏"转变"复合张剪破坏"再到"剪切滑移破坏",最后转变为"劈裂张拉破坏";3)试样压密段几乎没有声发射事件,在弹性段声发射事件数逐步增加,当加载到峰值强度时,事件数剧烈增加,峰后破坏阶段事件进一步累积,声发射事件阶段变化与应力-应变曲线描述的变形破坏阶段吻合,且声发射事件空间分布与宏观破裂形态基本一致;4)矩张量反演的震源类型T-k值点分布在不同阶段的变化规律反映了剪切、张拉、混合破裂比例变化.试验用层状砂岩横观各向同性性质明显,力学性质随着层理倾角变化而变化,层理倾角变化对试样破坏模式影响明显.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴顺川		172	2411	26.0	41.0
2	张敏		35	214	7.0	13.0
3	张诗淮		6	6	1.0	2.0
4	储超群		3	2	1.0	1.0
5	郭沛		2	0	0.0	0.0