岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (7): 1791-1802.doi: 10.16285/j.rsm.2021.1627
杨科1, 2, 3,张寨男1, 3,池小楼1, 3,吕鑫1, 3,魏祯1, 3,刘文杰1, 3
YANG Ke1, 2, 3, ZHANG Zhai-nan1, 3, CHI Xiao-lou1, 3, LÜ Xin1, 3, WEI Zhen1, 3, LIU Wen-jie1, 3
摘要: 基于矿井地下水库岩体频繁受到矿震、采动应力等循环荷载扰动这一工程背景,在实验室条件下开展了不同含水率砂岩单轴及循环加卸载试验,采用数字散斑技术,揭示了不同含水率砂岩裂纹扩展及破坏规律,基于电镜扫描微观分析,获得了循环载荷下不同含水砂岩微观劣化机制。试验结果表明:单轴及循环加卸载条件下,随着含水率增大,砂岩峰值强度均逐渐降低。干燥砂岩峰值轴向应变经历初始变形、等速变形、加速变形和失稳破坏4个阶段,含水砂岩经历初始变形、等速变形和失稳破坏3个阶段;随着含水率的增大,对应阶段内峰值轴向应变逐渐减小。通过变形率分析法验证发现,水对砂岩的变形记忆特性并无影响。单轴循环加卸载条件下,砂岩的破坏模式由干燥时的张拉−劈裂破坏逐渐向拉−剪混合破坏过渡,至饱和状态时呈现单一的剪切破坏。电镜扫描结果表明,随含水率增大,破裂结构面逐渐由光滑结构、浑圆状结构、片状结构向完全破碎结构过渡。随着含水率增大,绝对损伤参数不断增大,从侧面反映水岩耦合损伤的正相关性;累计损伤参数累积速率更快,同一循环周次下,累计损伤参数也更大。
中图分类号: TD 315| [1] | 宋义敏, 王腾腾, 许海亮, 安栋, 蒋孝东. 岩石变形局部化和破裂前兆的应变信息识别研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 171-182. |
| [2] | 刘一鸣, 李振, 冯国瑞, 杨鹏, 白锦文, 黄炳雄, 李东, . 循环加卸载下裂隙砂岩声−热响应特征及前兆规律[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2773-2791. |
| [3] | 李满, 辛昊哲, 刘先珊, 张帆, 胡大伟, 杨福见, . 基于修正相场模型的岩体混合模式破裂数值研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2600-2612. |
| [4] | 马鹏飞, 张艺晨, 袁超, 徐茂洲, 郭小雄, . 软弱层岩体间隔破裂现象的近场动力学方法模拟[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2296-2307. |
| [5] | 都海龙, 金爱兵, 秦文静, 商瑞豪, 王传江, 马赛, . 单轴压缩下水泥注浆煤岩力学性能及损伤特征研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(5): 1521-1533. |
| [6] | 周建, 廖星川, 刘福深, 尚肖楠, 沈君逸, . 应用卷积近场动力学快速模拟随机裂纹扩展[J]. 岩土力学, 2025, 46(2): 625-639. |
| [7] | 王帅, 王豫徽, 王玲, 李佳祺, 赵梓皓, 庞凯旋, . 基于晶体模型的岩石孔隙结构与矿物组成对裂纹扩展影响机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(10): 3289-3301. |
| [8] | 韩勇, 李树忱, 袁超, 冯现大, 王修伟, . 单轴压缩下薄喷裂隙红砂岩力学性质与裂纹扩展特征分析[J]. 岩土力学, 2024, 45(9): 2583-2594. |
| [9] | 张朝俊, 吴顺川, 储超群, 庞瑞, . 裂隙砂岩应变场演化与超声时移衰减特征研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(5): 1284-1296. |
| [10] | 鞠明和, 陶泽军, 蔚立元, 姜礼杰, 郑彦龙, 邹春江, . 钢粒子迟滞重复冲击破岩硬岩损伤破裂特征研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(4): 1242-1255. |
| [11] | 李浩哲, 姜在炳, 范宗洋, 庞涛, 刘修刚, . 跨煤岩界面穿层压裂裂缝动态扩展特征试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(3): 737-749. |
| [12] | 刘汉香, 叶刁瑜, 别鹏飞, 朱星, . 循环加卸载过程中灰岩微细观损伤特征的试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(3): 685-696. |
| [13] | 张宪尚, 文光才, 朱哲明, 隆清明, 刘杰, . 冲击荷载下充填节理岩体I型裂纹动态扩展特性研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(2): 396-406. |
| [14] | 梁东旭, 张农, 荣浩宇, . 交叉裂隙岩体裂纹扩展试验及混合有限−离散元数值模拟研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 1217-1229. |
| [15] | 张东晓, 郭伟耀, 赵同彬, 谷雪斌, 陈玏昕, . 岩石I型裂纹定向扩展规律试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 231-244. |
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