軟巖中非貫通裂隙的破裂擴展試驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、非貫通裂隙能夠顯著降低軟巖強度、加快變形速度,因此定量研究非貫通裂隙軟巖破裂模式顯得非常必要。本文應用單軸壓縮試驗機和PIV(Particle Image Velocimetry)技術,對相似材料制備的具有不同傾角的軟巖非貫通裂隙試樣進行一系列單軸壓縮試驗?;谠囼灲Y果,研究了非貫通裂隙對巖體力學性質的影響和軟巖破裂過程中裂隙的破裂機理,揭示了非貫通裂隙軟巖破裂模式。
  本研究主要內容包括:⑴在0°≤α≤45°時,試樣破壞以劈裂

2、張開為主,主生裂隙為翼裂隙,翼裂隙貫通整個試樣;在45°<α≤90°時,試樣破壞以剪切滑移為主,主生裂隙為次生裂隙,次生裂隙貫通整個試樣。本次試驗只有在α=60°時出現(xiàn)了反翼裂隙模式,并且試樣在受壓時容易出現(xiàn)失穩(wěn),在試樣頂端出現(xiàn)開裂現(xiàn)象;在α=15°、30°和45°時觀察到了翼裂隙擴展角,翼裂隙擴展角隨著預制裂隙的增大呈先減小后增大的趨勢,在α=30°時,翼裂隙擴展角最小。翼裂隙擴展角的范圍為68°~80°。⑵試樣的峰值應力隨著α的增大

3、呈先減小后增大的趨勢,在α=45°時,試樣的峰值應力最小,為完整試樣的89%;裂隙傾角較大時(60°≤α≤75°),預制裂隙容易擴展,而當15°≤α≤45°時,預制裂隙擴展比較困難。⑶通過云圖觀測得到試樣的主要變形集中在翼裂隙左半部分,隨著壓力的增大而不斷沿著滑移面向下滑動,并且左下方位移量最大,而試樣的側向應變主要集中在滑移面周圍,隨著壓力增大逐漸變大。初始裂隙的產生是在試樣達到峰值應力之后,并且兩者相隔的時間非常短。在α=45°時,

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