【摘要】：為了研究低孔隙水壓力對砂巖卸荷力學(xué)特性的影響,在TOP INDUSTRIE多功能巖石三軸測試系統(tǒng)上,設(shè)計進行不同圍壓(5,10,15,20 MPa)和不同孔隙水壓力(0,0.3,0.6,0.9,1.2 MPa)下的砂巖三軸卸荷試驗。重點分析孔隙水壓力對砂巖卸荷強度及變形破壞特征的影響。研究結(jié)果表明:(1)隨著孔隙水壓力的增大,巖樣加載階段的彈性模量逐漸減小,而且圍壓越小,相同的孔隙水壓力增量條件下,彈性模量減小趨勢越明顯;(2)在卸載過程中,巖樣側(cè)向變形的增大速率明顯大于軸向變形,而且,孔隙水壓力越大,圍壓越小,側(cè)向擴容現(xiàn)象越明顯,巖樣越容易破壞;(3)在卸載過程中,巖樣的變形模量呈現(xiàn)先緩后陡的劣化規(guī)律,而且圍壓越小、孔隙水壓力越大,變形模量降低幅度越大;(4)隨著孔隙水壓力的增大,巖樣破壞時對應(yīng)的圍壓值逐漸增大,黏聚力和內(nèi)摩擦角降低趨勢明顯,說明孔隙水壓力加速了巖石破壞的進程;(5)水對砂巖礦物顆粒的軟化和顆粒間連接的弱化作用,以及孔隙水壓力的水楔效應(yīng),是導(dǎo)致砂巖卸荷力學(xué)特性劣化的根本原因。因此,在涉水工程巖體卸荷變形穩(wěn)定分析中,孔隙水壓力的作用效應(yīng)不容忽視。
[Abstract]:In order to study the effect of low pore water pressure on the unloading mechanical properties of sandstone, triaxial unloading tests of sandstone under different confining pressures (5 ~ 10 ~ 1520 MPa) and different pore water pressures (0 ~ 0.36 ~ 0.6 ~ 0.91.2 MPa) were designed on TOP INDUSTRIE multifunctional rock triaxial test system. The influence of pore water pressure on unloading strength and deformation and failure characteristics of sandstone is analyzed. The results show that: (1) with the increase of pore water pressure, the elastic modulus of rock samples decreases gradually, and the smaller the confining pressure, the more obvious the decreasing trend of elastic modulus is under the same pore water pressure increment condition; (2) in the unloading process, The increasing rate of lateral deformation of rock sample is obviously larger than that of axial deformation. Moreover, the larger the pore water pressure, the smaller the confining pressure, the more obvious the lateral expansion phenomenon is, and the easier the rock sample is to destroy. (3) during unloading, The deformation modulus of rock samples shows the law of deterioration first slowly and then steeply, and the smaller the confining pressure, the greater the pore water pressure, the greater the decrease of deformation modulus; (4) with the increase of pore water pressure, the confining pressure corresponding to rock sample failure increases gradually. The decreasing trend of cohesion and internal friction angle shows that pore water pressure accelerates the process of rock failure, (5) the softening of sandstone mineral particles and the weakening of intergranular connection by water, and the water wedge effect of pore water pressure. It is the fundamental cause of the degradation of the unloading mechanical properties of sandstone. Therefore, in the stability analysis of unloading deformation of wading engineering, the effect of pore water pressure can not be ignored.
【作者單位】： 三峽大學(xué)三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51679127);國家自然科學(xué)基金重點項目(51439003) 湖北省自然科學(xué)基金重點項目(2015CFA140)~~
【分類號】：TU45

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本文編號：2212910