不同孔隙水壓條件下完整砂巖剪切力學(xué)特性試驗研究
本文選題:巖石力學(xué) + 砂巖。 參考:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2017年S1期
【摘要】:利用自主研發(fā)的煤巖剪切 滲流耦合試驗裝置,開展法向應(yīng)力為2.0 MPa,孔隙水壓分別為1.0,2.0和3.0 MPa條件下砂巖剪切破壞試驗,同時利用三維立體掃描儀對剪切斷裂面進行掃描,運用Matlab軟件編寫統(tǒng)計參數(shù)計算程序,分析不同孔隙水壓下的剪切斷裂面特征。研究結(jié)果表明:(1)孔隙水壓對砂巖剪切力學(xué)特性具有"軟化"效應(yīng),孔隙水壓越高,砂巖的抗剪強度越低,峰值剪切變形量與峰值法向變形量均越小;(2)孔隙水壓越高,試件剪切斷裂面各點相對基準(zhǔn)剪切面垂直距離的均方根偏差S_q、粗糙度指數(shù)S_r以及表面裂紋分形維數(shù)D_r等均越小,表明隨孔隙水壓增大,剪切斷裂面粗糙程度降低;(3)通過剪切斷裂面裂紋擴展分析發(fā)現(xiàn),在不同孔隙水壓條件下的剪切試驗過程中,試件表面裂紋的擴展只能反映靠近該表面很小范圍的內(nèi)部裂紋擴展情況,不能等同試件剪切斷裂面裂紋的擴展路徑。
[Abstract]:The shear failure test of sandstone under normal stress of 2.0 MPa and pore water pressure of 1.0 and 3.0 MPA was carried out by using the self-developed coal rock shear flow coupling test device. Meanwhile, the shear fracture surface was scanned by three-dimensional scanner. The software Matlab is used to compile the calculation program of statistical parameters to analyze the characteristics of shear fracture surface under different pore water pressure. The results show that pore water pressure has a "softening" effect on the shear mechanical properties of sandstone. The higher the pore water pressure, the lower the shear strength of sandstone, and the smaller the peak shear deformation and the peak normal deformation are. The higher the pore water pressure is, the higher the pore water pressure is. The mean square deviation of the vertical distance between the points of the shear fracture surface and the reference shear plane is Sqq. the roughness index S _ r and the fractal dimension D _ r of the surface crack are all smaller, which indicates that the mean square deviation is increased with the pore water pressure. Through the analysis of crack propagation of shear fracture surface, it is found that in the process of shear test under different pore water pressure, The crack propagation on the surface of the specimen can only reflect the internal crack propagation in a very small range near the surface, and it cannot be equated with the crack propagation path of the shear fracture surface of the specimen.
【作者單位】: 重慶大學(xué)煤礦災(zāi)害動力學(xué)與控制國家重點實驗室;重慶大學(xué)復(fù)雜煤氣層瓦斯抽采國家地方聯(lián)合工程實驗室;中煤科工集團重慶研究院有限公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(51474040) 中國博士后科學(xué)基金資助項目(2014M552323) 重慶市項目博士后資助(Xm2014037)~~
【分類號】:TU45
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 毛昶熙;段祥寶;;關(guān)于“靜孔隙水壓力與超靜孔隙水壓力”的討論[J];巖土工程學(xué)報;2013年05期
2 甘德福;;野外孔隙水壓力量測儀器簡介[J];勘察技術(shù)資料;1978年S2期
3 許江;楊紅偉;李樹春;姜永東;;循環(huán)加、卸載孔隙水壓力對砂巖變形特性影響實驗研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2009年05期
4 許江;張媛;楊紅偉;汪金能;;循環(huán)孔隙水壓力作用下砂巖變形損傷的能量演化規(guī)律[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2011年01期
5 郭超;張永興;羅俊財;周志明;張伯虎;厲金龍;謝文亭;吳德軍;;孔隙水壓力作用下偏心裂紋板的彈塑性分析[J];土木建筑與環(huán)境工程;2011年04期
6 李廣信;;對“基于水壓率討論土中孔隙水壓力及有關(guān)問題”一文的討論[J];巖土工程界;2007年09期
7 徐峻齡;破碎巖石滑坡中的孔隙水壓力波動[J];路基工程;1994年01期
8 程玉梅;;負(fù)孔隙水壓力和毛細(xì)張力的關(guān)系及其對時效穩(wěn)定的貢獻(xiàn)[J];中國港灣建設(shè);2011年04期
9 張二林;張宇亭;黃玉龍;;潮汐作用下飽和軟粘土地基孔隙水壓力變化規(guī)律研究[J];水道港口;2012年03期
10 郭勇;;考慮孔隙水壓力作用的二級邊坡穩(wěn)定性上限分析[J];公路工程;2014年04期
相關(guān)會議論文 前6條
1 張建民;謝定義;劉家沛;;飽和砂層震動孔隙水壓力二維擴散解析理論的研究[A];第一屆華東巖土工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];1990年
2 杜堯俊;;有孔隙水壓力的花崗巖破裂試驗中孔隙水壓力的模擬問題[A];第五屆全國構(gòu)造物理、第三屆全國高溫高壓學(xué)術(shù)討論會論文摘要[C];1992年
3 祝介旺;李新年;王思強;楊志法;;黃河沖洪積土強夯作用下孔隙水壓力增長與消散規(guī)律[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所二○○三學(xué)術(shù)論文匯編·第三卷(地球環(huán)境·工程地質(zhì)與災(zāi)害)[C];2003年
4 高玉峰;張健;沈揚;;不同頻率波浪荷載作用下飽和粉土孔隙水壓力特性試驗研究[A];第一屆全國巖土本構(gòu)理論研討會論文集[C];2008年
5 王育興;孫鈞;;打樁施工對周圍土性及孔隙水壓力的影響[A];盛世歲月——祝賀孫鈞院士八秩華誕論文選集[C];2006年
6 張伯崇;;孔隙水壓力對花崗巖摩擦性狀的影響[A];中國地震學(xué)會第五次學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];1994年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條
1 劉廣;巖土孔隙尺度水力耦合特性細(xì)觀模擬研究[D];武漢大學(xué);2016年
2 李靜;粘性土弱透水層孔隙水地球化學(xué)特征及其環(huán)境指示[D];中國地質(zhì)大學(xué);2014年
3 解家畢;帶樁多高層建筑共同作用分析方法及其在糾偏中的應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2004年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 張永勝;離子型稀土原地浸礦滑坡監(jiān)測與預(yù)警模型研究[D];江西理工大學(xué);2015年
2 冷曉玉;都江堰三溪村滑坡運動的作用機制研究[D];西南科技大學(xué);2016年
3 陳培培;水—巖耦合作用下花崗巖力學(xué)特性試驗研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2014年
4 水利yN;可液化地層中城市地鐵隧道結(jié)構(gòu)與地層土的抗震力學(xué)性能分析[D];深圳大學(xué);2016年
5 楊兵;軟基在爆炸荷載作用下的反應(yīng)分析[D];鐵道部科學(xué)研究院;2002年
6 劉文秀;升溫—降溫過程中飽和粉質(zhì)粘土的熱特性試驗研究[D];北京交通大學(xué);2011年
7 蘇鐘琴;非等溫條件下飽和粉質(zhì)粘土熱固結(jié)特性試驗研究[D];北京交通大學(xué);2010年
8 劉曉通;組合樁地基抗液化特性研究[D];河南大學(xué);2015年
9 郭蘭杰;溫度和圍壓耦合作用下飽和粉質(zhì)粘土的熱特性試驗研究[D];北京交通大學(xué);2012年
10 劉晨;飽和砂土液化特性試驗研究及地鐵車站地基液化效應(yīng)分析[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年
,本文編號:2038993
本文鏈接:http://sikaile.net/jianzhugongchenglunwen/2038993.html