基于侧限压缩试验的黏土动态力学性能研究

• 作者: 张祥 陈骏 李进 温维山 易辉 赵康朴
• 来源期刊: 矿业安全与环保
• 学科: 工学
• 关键词: 冻结法 黏土层 高压固结 SHPB 被动围压 应变率效应 损伤值
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 试验研究|Test Research
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: TD265.3|TU411|TU445
• 语种: 中文
• DOI: 10.19835/j.issn.1008-4495.2022.02.001

摘要

为研究斜井井筒采用冻结法施工穿过松软含水黏土层时,冻结壁失稳、冻结管破坏与黏土强度、黏土变形之间的关系,以黏土为试验对象,通过高压固结仪还原深部黏土受压变形过程,利用SHP B试验装置对无侧限、有侧限条件下的黏土试件进行不同应变率加载,借助高速摄影机拍摄黏土试件的变形破坏过程.研究结果表明:无侧限条件下,黏土试件变形大,被压成"薄饼状",但仍具有一定的承载力,且存在透射信号差的问题;黏土试件以环刀作为侧限约束,环刀起到被动围压的作用,试件透射信号幅值明显增大,侧限条件下试件的峰值应力、应变与应变率呈正相关的关系;侧限条件下引入岩石类材料损伤变量D,通过分析损伤变量D随应变的演化规律,发现在相同应变比条件下,冲击速度越大,则D值越小,试件的压实程度越高;侧限条件下黏土具有明显的回弹现象,试件的回弹量随着平均应变率的增大而增大,黏土的回弹作用会对井筒、冻结管产生预压力,对其稳定性产生负面影响.