裂隙性流紋巖三軸加卸載力學(xué)特性試驗(yàn)研究.pdf

1、隧道和邊坡施工中，由于開(kāi)挖擾動(dòng)、卸荷等造成圍巖或者邊坡失穩(wěn)時(shí)有發(fā)生。尤其是深埋高地應(yīng)力區(qū)脆性硬巖隧道開(kāi)挖，還會(huì)造成巖爆等不良地質(zhì)現(xiàn)象，危及施工人員安全。以泥巴山隧址區(qū)柱狀節(jié)理流紋巖為研究對(duì)象，首先通過(guò)試樣素描，統(tǒng)計(jì)得到流紋巖試樣微裂隙發(fā)育形態(tài)，然后利用MTS815巖石力學(xué)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行室內(nèi)常規(guī)三軸壓縮和三軸卸圍壓試驗(yàn)，獲锝不同微裂隙發(fā)育特征流紋巖試樣在不同加載路徑下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，進(jìn)而分析初始微裂隙對(duì)流紋巖破裂機(jī)理和力學(xué)特性的影響規(guī)律，最

2、后結(jié)合斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)原理，在理論上研究了含微裂隙流紋巖的力學(xué)特性。
　　室內(nèi)三軸試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)下，流紋巖脆性特征明顯，試樣初始微裂隙沿潛在剪切破裂角方向貫通，形成-21°～23°的宏觀剪切破裂面;一部分試樣出現(xiàn)沿初始弱面滑移破裂面;(2)流紋巖的三軸試驗(yàn)力學(xué)參數(shù)受微裂隙初始優(yōu)勢(shì)角度影響較大，微裂隙存在明顯初始優(yōu)勢(shì)方向，或初始優(yōu)勢(shì)方向接近潛在剪切破裂角度的試樣，其力學(xué)性能較差;微裂隙初始優(yōu)勢(shì)角與最大主應(yīng)力平

3、行或者垂直，其力學(xué)性能較好;(3)與常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)相比較，三軸卸圍壓試驗(yàn)下流紋巖更容易出現(xiàn)劈裂裂隙，其力學(xué)性能較差，尤其是單軸預(yù)加載后再進(jìn)行三軸卸圍壓試驗(yàn)的流紋巖試樣，其脆性特征最明顯，力學(xué)性能最差;(4)單軸預(yù)加載后的試樣，其常規(guī)三軸壓縮下的峰值強(qiáng)度、變形模量和彈性模量都增大，而泊松比不變;三軸卸圍壓作用下力學(xué)性能最差。
　　斷裂力學(xué)原理的分析表明，微裂隙最不利角度為(45°-φ/2)，與試驗(yàn)結(jié)果吻合。最后引入流紋巖試樣損傷的