›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (8): 2873-2885.doi: 10.16285/j.rsm.2018.0212
陈子全1,何 川1,董唯杰1,马杲宇1,潘旭勇2,裴成元2
CHEN Zi-quan1, HE Chuan1, DONG Wei-jie1, MA Gao-yu1, PAN Xu-yong2, PEI Cheng-yuan2
摘要: 特殊的地理、气候条件及工程地质的复杂性决定了在北疆地区软岩地层中修建引水隧洞的设计施工难度较大。隧洞成拱效应与围岩自稳能力差,围岩渗透性强,遇水软化特性显著,极易产生软岩大变形甚至坍塌失稳灾害。为进一步研究北疆地区侏罗系与白垩系泥质砂岩的物理力学性质、遇水软化特性与能量损伤演化机制,开展了二者的单轴压缩、常规三轴与单轴蠕变试验。研究结果表明:两种岩石均富含黏土矿物,白垩系泥质砂岩的粒径分配更好,但其胶结程度较差,导致其强度稳定性与地层波速相对较低。低围压条件下,两者均以环向变形与体积扩容为主,但随着围压升高,其破坏模式由体积扩张过渡到体积压缩类型。高围压加载会造成岩石内部损伤,从而导致其抗压强度的降低。遇水后,两种岩石的延塑性与应变软化特性均明显增强,白垩系泥质砂岩的遇水软化特性更为显著。白垩系泥质砂岩的蠕变特性更为显著,两者的长期强度接近其单轴压缩损伤应力值。两种泥质砂岩的能量损伤演化过程均呈现S型变化规律,侏罗系泥质砂岩的能量硬化特性更为显著,白垩系泥质砂岩会更早地进入到能量硬化与能量软化阶段。
中图分类号:
TU 458
[1] | 郤保平, 吴阳春, 王帅, 熊贵明, 赵阳升, . 热冲击作用下花岗岩力学特性及其随冷却温度 演变规律试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 83-94. |
[2] | 张艳博, 吴文瑞, 姚旭龙, 梁鹏, 田宝柱, 黄艳利, 梁精龙, . 单轴压缩下花岗岩声发射、红外特征及 损伤演化试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 139-146. |
[3] | 高玮, 胡承杰, 贺天阳, 陈新, 周聪, 崔爽, . 基于统计强度理论的破裂岩体本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2179-2188. |
[4] | 蒋长宝, 魏 财, 段敏克, 陈昱霏, 余塘, 李政科, . 饱水和天然状态下页岩滞后效应及阻尼特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1799-1808. |
[5] | 孟庆彬, 钱唯, 韩立军, 蔚立元, 王丛凯, 周星, . 极弱胶结岩体再生结构的形成机制 与力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 799-812. |
[6] | 宋勇军, 杨慧敏, 张磊涛, 任建喜. 冻结红砂岩单轴损伤破坏CT实时试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 152-160. |
[7] | 金爱兵, 刘佳伟, 赵怡晴, 王本鑫, 孙浩, 魏余栋, . 卸荷条件下花岗岩力学特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 459-467. |
[8] | 彭守建, 岳雨晴, 刘义鑫, 许江, . 不同成因结构面各向异性特征及其剪切力学特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3291-3299. |
[9] | 雷江, 陈卫忠, 李翻翻, 于洪丹, 马永尚, 谢华东, 王富刚, . 引红济石引水隧洞围岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3435-3446. |
[10] | 王冲, 胡大伟, 任金明, 周辉, 卢景景, 刘传新, . 侵蚀性环境对地下结构渗透和力学特性影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3457-3464. |
[11] | 丛 怡, 丛 宇, 张黎明, 贾乐鑫, 王在泉, . 大理岩加、卸荷破坏过程的三维颗粒流模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1179-1186. |
[12] | 王家全, 张亮亮, 赖 毅, 陆梦梁, 叶 斌, . 加筋土挡墙静动力学特性大模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 497-505. |
[13] | 谢凯楠, 姜德义, 孙中光, 宋中强, 王静怡, 杨 涛, 蒋 翔, . 基于低场核磁共振的干湿循环对泥质砂岩 微观结构劣化特性的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 653-659. |
[14] | 李静, 孔祥超, 宋明水, 汪勇, 王昊, 刘旭亮, . 储层岩石微观孔隙结构对岩石力学特性 及裂缝扩展影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4149-4156. |
[15] | 郭孔灵, 杨磊, 盛祥超, 梅洁, 李邦翔, 张波, 杨为民, 宋光啸, . 水力耦合作用下含三维裂隙类岩石材料的 破裂力学行为及声发射特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4380-4390. |
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