断续三裂隙砂岩强度破坏和裂纹扩展特征研究

详细信息   

• 责任者：杨圣奇^c中国矿业大学（徐州）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室^d1978^e博士^f教授
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2013
• 卷期：34^b1总214
• 关键词：砂岩 ; 裂隙岩体 ; 抗压强度试验20^a岩体力学 ; 脆性 ; 裂隙
• 页码：31～39
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表1参16插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2013/09/a

摘要

利用岩石力学伺服试验机，对尺寸为80 mm×160 mm×30 mm的断续三裂隙砂岩试样进行了单轴压缩试验，研究了岩桥倾角β₂对断续三裂隙砂岩（α= 30°和β₁ = 60°）强度破坏和裂纹扩展特征的影响规律。与完整砂岩试样相比，断续三裂隙砂岩试样应力‐应变曲线显示了较多的应力跌落，其峰值强度也呈显著降低趋势，但降低程度与β₂密切相关，随着β₂从75°增加到90°，峰值强度从82.04 MPa 降低到77.82 MPa，而当β₂从90°增加到120°，其峰值强度无明显变化。完整砂岩试样呈现轴向劈裂脆性破坏，而断续三裂隙砂岩试样是由许多从裂隙尖端产生的裂纹扩展与汇合，导致了其失稳破坏。通过照相量测技术，探讨了β₂对断续三裂隙砂岩试样裂纹扩展特征的影响：β₂为75°、90°和105°的断续三裂隙试样中裂隙①、③和②、③之间均出现了贯通，而裂隙①、②之间无任何贯通；β₂为120°的断续三裂隙试样中裂隙①、③和①、②之间均出现了贯通，而②、③之间无任何贯通。最后给出了断续三裂隙砂岩试样宏观变形特性与裂纹扩展过程之间的关系。