饱水冻结裂隙砂岩力学特性试验研究

• 作者: 宋勇军 郭玺玺 谭皓 车永新
• 来源期刊: 煤炭工程
• 学科: 工学
• 关键词: 饱水冻结 裂隙倾角 三轴压缩 力学性质 破坏模式
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究探讨|Research and Discussion
• 页码范围: 147-152
• 页数: 6页
• 分类号: TU452
• 语种: 中文
• DOI: 10.11799/ce202202026

摘要

为探究寒区裂隙岩体的力学特性及破坏机理,对不同裂隙倾角的饱水砂岩开展-10℃冻结环境下的常规三轴压缩试验.结果表明:裂隙几何特征对加载过程中砂岩应力应变曲线发展有较大影响.应力应变曲线初始段呈"上凸型"特征,这是由于该阶段主要由岩体孔隙和裂隙内冰体承担荷载.砂岩峰值强度、 弹性模量、 抗剪强度参数与裂隙倾角呈线性正相关;泊松比、 体积应变与裂隙倾角呈非线性负相关关系,但变化幅度不大;低温冻结环境一定程度上增强了砂岩颗粒间胶结度及摩擦力,使得不同裂隙砂岩均呈单斜面剪切破坏特征,除主剪切面斜裂纹外无明显翼裂纹及次生裂纹出现.通过建立考虑裂隙砂岩强度和变形的损伤演化方程发现,随裂隙倾角增大,砂岩起裂应力水平、 扩容应力水平均逐渐增大,而峰后应力应变曲线跌落状态越明显,表明应力应变曲线弹性阶段相对变长,塑性阶段变短,砂岩脆性增强,抵抗塑性变形能力下降.