长江科学院院报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (11): 163-171.DOI: 10.11988/ckyyb.20231215
胡玉波1,2(), 房敬年3, 徐荣超1(), 郝小红1, 阎震1, 周文朋4, 李震5
HU Yu-bo1,2(), FANG Jing-nian3, XU Rong-chao1(), HAO Xiao-hong1, YAN Zhen1, ZHOU Wen-peng4, LI Zhen5
摘要:
含水软弱地层围岩的失稳破坏往往与水的作用密切相关。为深入揭示饱水作用对岩石损伤破坏的影响效应及力学机制,开展白砂岩在干燥及饱水条件下的单轴压缩试验,通过对比分析,研究饱水作用对其强度及变形、应力门槛值、应变能及声发射特性的影响规律及机制。分析结果表明,白砂岩饱水后:①单轴抗压强度、弹性模量降低,泊松比增大。②归一化起裂应力(σci/σf)减小。分析发现,水的软化作用削弱了矿物颗粒间的黏结作用,新生裂纹易于起裂,因而σci/σf 减小。③归一化损伤应力(σcd/σf)减小。基于对声发射b值的分析,饱水后小尺度破裂比例增加,微裂纹更容易相互搭接并形成宏观破裂面,从而导致σcd/σf 减小。④峰值强度处的总能量U、弹性能Ue和耗散能Ud均减小,弹性能与总能量之比(Ue/U)下降。⑤基于声发射AF值(平均频率)及RA值(上升时间与振幅之比)分析发现,饱水后剪切破裂占比增大。研究结果对揭示饱水岩石的破坏机理具有一定的指导意义。
中图分类号: