岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (S1): 121-130.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0920CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.0920
王江锋1,吴涵兵1,赵顺利2, 3,杜春雪1,张淼4
WANG Jiang-feng1, WU Han-bing1, ZHAO Shun-li2, 3, DU Chun-xue1, ZHANG Miao4
摘要: 针对不同幅值加卸载引起的围岩损伤破坏问题,选取某输水隧洞红砂岩开展不同应力幅值峰前、峰后加卸载试验,分析加卸载过程中应力−应变曲线、滞回环演化及宏观破坏特征。基于考虑压密变形的剪切损伤力学机制揭示了红砂岩四阶段力学演化特征,推导了加、卸载模量的理论计算公式,探究了其演化规律。结果表明:红砂岩峰前加卸载应力幅值越大,滞回环面积越大,相同应力幅值下,峰前滞回环面积相比峰后小;峰前滞回环随轴向应变呈疏−密−疏的发展趋势,峰后滞回环随轴向应变呈密−疏的发展趋势;红砂岩在加卸载条件下整体呈单斜面剪切破坏且在峰前、峰后全过程中均存在较大的不可逆变形;红砂岩的力学演化特征表现为孔隙裂隙压密、微裂纹稳定发展、裂纹非稳定发展、岩石破坏后4个阶段;考虑压密变形的剪切损伤力学机制能较好地描述红砂岩的强度变形特征;对加卸载模量的分析表明,峰前加载模量随着应力幅值的增大整体呈增加趋势,卸载模量趋于稳定值。研究成果对于隧道围岩损伤及稳定性分析具有一定的参考价值。
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