岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (1): 39-49.doi: 10.16285/j.rsm.2020.0747
王本鑫1, 2,金爱兵1, 2,王树亮1, 2,孙浩1, 2
WANG Ben-xin1, 2, JIN Ai-bing1, 2, WANG Shu-liang1, 2, SUN Hao1, 2
摘要: 交叉节理普遍存在于实际岩体中,但其对岩体力学破裂特性的影响至今未有全面深入的研究。制作了含3D打印交叉节理试样,采用声发射、CT扫描技术和数字图像相关技术(DIC)分析手段对单轴条件下含交叉节理试样的力学及破裂特性进行了研究。研究结果表明:(1)主节理倾角较小时裂隙的分形维数DB与单轴强度、弹性模量和泊松比之间的变化关系比主节理倾角较大时的一致性更好,前者破裂模式的规律性好于后者。(2)主节理倾角较大时压密和弹性阶段节理和块体之间在张拉作用下会产生聚集性微破裂声发射事件,主节理倾角较小时不会产生这种现象。DIC应变云图中裂隙扩展路径上的微应变先于宏观破裂,可通过计算压缩条件下微应变最大区域预测破裂模式。(3)主节理对起裂角和裂隙扩展模式起主要作用,且声发射和分形特性具有统一性。次节理平行最大主应力时,总损伤主要由主节理扩展造成,累积声发射事件数量AAEE和DB均最大。AAEE和DB越大,破裂模式越复杂。(4)三维破裂模式以节理端部扩展产生的2~3个张拉翼裂隙面为主,内部三维宏观裂隙面上存在由不完全张拉破裂引起的非连续结构。
中图分类号:
[1] | 赵奎, 冉珊瑚, 曾鹏, 杨道学, 腾天野, . 含水率对红砂岩特征应力及声发射特性的影响[J]. 岩土力学, 2021, 42(4): 899-908. |
[2] | 王创业, 常新科, 刘沂琳, 郭文彬, . 单轴压缩条件下大理岩破裂过程声发射频谱 演化特征实验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 51-62. |
[3] | 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. |
[4] | 张晓君, 李晓程, 刘国磊, 李宝玉, . 卸压孔劈裂局部解危效应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 171-178. |
[5] | 徐晓冬, 孙光华, 姚旭龙, 梁学健, 邵陆航, . 基于能量耗散与释放的充填体失稳 尖点突变预警模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 3003-3012. |
[6] | 甘一雄, 吴顺川, 任义, 张光, . 基于声发射上升时间/振幅与平均频率值的花岗岩劈裂破坏评价指标研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2324-2332. |
[7] | 侯公羽, 荆浩勇, 梁金平, 谭金鑫, 张永康, 杨希, 谢鑫, . 不同荷载下矩形巷道围岩变形及声发射 特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1818-1828. |
[8] | 侯志强, 王宇, 刘冬桥, 李长洪, 刘昊. 三轴疲劳-卸围压条件下大理岩力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1510-1520. |
[9] | 彭家奕, 张家发, 沈振中, 叶加兵, . 颗粒形状对粗粒土孔隙特征和渗透性的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 592-600. |
[10] | 马东东, 陈庆, 周辉, 滕起, 李科, 胡大伟, . 砂砾岩液态CO2破裂机制试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(12): 3996-4004. |
[11] | 易雪枫, 刘春康, 王宇. 金属矿尾废胶结充填体破裂演化过程 原位CT扫描试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3365-3373. |
[12] | 舒芹, 王学滨, 赵扬锋, 白雪元, . 应力球量不变应力跌落方式下非均质岩样 破坏过程数值模拟[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3465-3472. |
[13] | 张艳博, 孙林, 姚旭龙, 梁鹏, 田宝柱, 刘祥鑫, . 花岗岩破裂过程声发射关键信号时 频特征试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 157-165. |
[14] | 郑坤, 孟庆山, 汪稔, 余克服, . 珊瑚骨架灰岩三轴压缩声发射特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 205-213. |
[15] | 张国凯, 李海波, 王明洋, 李晓锋, . 基于声学测试和摄像技术的单裂隙岩石 裂纹扩展特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 63-72. |
|