›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (S1): 163-171.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

白鹤滩柱状节理岩体真三轴模型试验研究

刘海宁1,王俊梅1,王思敬2   

  1. 1. 华北水利水电学院,郑州 450045;2. 中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100293
  • 收稿日期:2010-04-28 出版日期:2010-08-10 发布日期:2010-09-09
  • 作者简介:刘海宁,男,1977年生,博士,讲师,主要从事岩土力学试验、数值计算等方面的研究。
  • 基金资助:

    华北水利水电学院高层次人才科研启动项目(No. 200833);河南省基础与前沿技术研究项目(No. 092300410053);国家自然基金项目 (No. 50977066)。

Experimental research of columnar jointed basalt with true triaxial apparatus at Baihetan Hydropower Station

LIU Hai-ning1,WANG Jun-mei1,WANG Si-jing2   

  1. 1. North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power, Zhengzhou 450045, China; 2. Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China
  • Received:2010-04-28 Online:2010-08-10 Published:2010-09-09

摘要:

在柱状节理玄武岩工程地质调查、现场精细结构描述等工作基础上,开展了柱状节理玄武岩体的脆性材料模型真三轴物理模拟试验。研究了复合柱状岩体在不同卸荷-加载应力途径下的破裂、破坏机制及不同方向三轴主应力作用下的应力-应变关系及其强度特性;开展的8种不同应力比和6种不同受力方向下各向异性试验结果表明,柱状节理玄武岩体强度、变形特征受三向不等围压和柱状节理特性影响明显,强度变形的各向异性特征显著。试验结果表明,应力比 对试样的强度、变形和破坏模式具有控制作用,随着应力比的变化,试样的极限强度呈现分段特性;较小应力比下试样的变形和破坏模式受应力比和原生节理的共同影响;较大的应力比对试样的变形和破坏模式的影响比原生节理的影响显著;随着应力比的增大,中主应力由约束侧向变形变为主动加载,这一作用的变化影响了极限荷载和破坏模式。

关键词: 柱状节理, 真三轴仪器, 各向异性, 应力比

Abstract:

There are many engineering geological problems in the dam foundation; and one new problem is how to evaluate and determine the mechanical properties of the columnar jointed basalt at the dam abutment. Using the true triaxial apparatus is an available measure to study the engineering geological property of the basalt in so compound field environment with high stress conditions and special rock structures. Based on the investigation and analysis of engineering geological condition in situ, a series of physical model tests by brittle material with the true triaxial apparatus were carried out to find out mechanical properties of columnar jointed basalt. The fracture and deformation mechanism of the sample, that is the compound columnar jointed basalt, was studied. Eight different stress ratios( ) are used in the strength test with the true triaxial apparatus; and the results show that the strength and deformation properties of the compound columnar jointed basalt is influenced by the columnar jointed characteristics and the stress ratios. The stress ratios can influence the value of ultimate breaking load of the rock. The test results show that when the stress ratio is less than 3, the stress ratio and the joints control the value of ultimate breaking load and the failure mode. When the stress ratio is higher than 3, the effect of stress ratio is more obvious than that of the joints. With the increase of stress ratio, the effect of intermediate principal stress varies from confinement to load and the ultimate breaking load and the failure mode varies with the change. Six different load models are used during the test; and the results show that the anisotropy of strength and deformation of the basalt is obvious. But if the microfissure distributing widely in the columna is considered, the columnar jointed basalt can be simplified as lateral isotropy.

Key words: columnar joint, true triaxial apparatus, anisotropy, stress ratio

中图分类号: 

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[1] 徐杰, 周建, 罗凌晖, 余良贵, . 高岭-蒙脱混合黏土渗透各向异性模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 469-476.
[2] 马维嘉, 陈国兴, 吴琪, . 复杂加载条件下珊瑚砂抗液化强度试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 535-542.
[3] 黄宇华, 徐林荣, 周俊杰, 蔡雨, . 基于改进Terzarghi方法的桩网地基桩土应力计算[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 667-675.
[4] 范运辉, 朱其志, 倪涛, 张坤, 张振南, . 基于弹性张量离散化的脆延转变本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 181-188.
[5] 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.
[6] 尹晓萌, 晏鄂川, 王鲁男, 陈 利, . 各向异性片岩的微观组构信息定量 提取与断面形貌特征分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2617-2627.
[7] 张峰, 陈国兴, 吴琪, 周正龙. 波浪荷载下饱和粉土不排水动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2695-2702.
[8] 加瑞, 雷华阳, . 有明黏土各向异性固结特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2231-2238.
[9] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 李学彬, 张建俊, 任 昆, . 部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1413-1419.
[10] 王铁行, 金 鑫, 罗 扬, 张松林. 考虑卸荷作用的黄土湿陷性评价方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1281-1290.
[11] 张坤勇, 臧振君, 李 威, 文德宝, Charkley Frederick Nai, . 土体三维卸荷弹塑性模型及其试验验证[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1313-1323.
[12] 张玉伟, 翁效林, 宋战平, 谢永利, . 考虑黄土结构性和各向异性的修正剑桥模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1030-1038.
[13] 柯志强, 王环玲, 徐卫亚, 林志南, 吉 华, . 含横向节理的柱状节理岩体力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 660-667.
[14] 孙钱程, 郑民总, 李邵军, 郭浩森, 程 远, 裴书锋, 江 权, . 柱状节理岩体隧洞松弛深度的 变异特性与确定方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 728-736.
[15] 周建, 蔡露, 罗凌晖, 应宏伟, . 各向异性软土基坑抗隆起稳定极限平衡分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4848-4856.
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[1] 张文杰,陈云敏. 垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计[J]. , 2010, 31(1): 211 -215 .
[2] 宫伟力,安里千,赵海燕,毛灵涛. 基于图像描述的煤岩裂隙CT图像多尺度特征[J]. , 2010, 31(2): 371 -376 .
[3] 高广运,赵元一,高 盟,杨成斌. 分层土中群桩水平动力阻抗的改进计算[J]. , 2010, 31(2): 509 -515 .
[4] 孙曦源,栾茂田,唐小微. 饱和软黏土地基中桶形基础水平承载力研究[J]. , 2010, 31(2): 667 -672 .
[5] 谭峰屹,姜志全,李仲秋,颜惠和. 附加质量法在昆明新机场填料压实密度检测中的应用研究[J]. , 2010, 31(7): 2214 -2218 .
[6] 卢 黎,张四平,张永兴,胡岱文,吴曙光. 压力型锚索力学机理现场试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2435 -2440 .
[7] 柴 波,殷坤龙,肖拥军. 巴东新城区库岸斜坡软弱带特征[J]. , 2010, 31(8): 2501 -2506 .
[8] 刘汉龙,陶学俊,张建伟,陈育民. 水平荷载作用下PCC桩复合地基工作性状[J]. , 2010, 31(9): 2716 -2722 .
[9] 王学武,许尚杰,党发宁,程素珍. 水位骤降时的非饱和坝坡稳定分析[J]. , 2010, 31(9): 2760 -2764 .
[10] 王维铭,孙 锐,曹振中,袁晓铭. 国内外地震液化场地特征对比研究[J]. , 2010, 31(12): 3913 -3918 .