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《分析浸泡作用下砂岩断裂力学特性及劣化机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第39卷第1期地球科学———中国地质大学学报Vol.39No.12014年1月EarthScience—JournalofChinaUniversityofGeosciencesJan.2014doi:10.3799/dqkx.2014.011浸泡作用下砂岩断裂力学特性及劣化机理邓华锋1,2,原先凡1,2,李建林1,2,罗骞1,2,何明1,21.三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北宜昌4430022.三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北宜昌443002摘要:岩石的断裂韧度对于定
2、量评价工程的安全及稳定具有重要意义,而岩石的破坏常常有水参与,在库水长期浸泡作用下,岩石的断裂力学特性将如何变化值得深入研究.基于此,以库岸边坡典型砂岩为研究对象,设计了长期浸泡试验,并基于断裂韧度、变形破坏特征和微观结构变化进行综合分析.试验结果表明:(1)浸泡作用下,砂岩的断裂韧度具有明显的劣化趋势,而且劣化幅度有一个先增大后减小的趋势,浸泡5~6月后,劣化趋势逐渐减缓;(2)砂岩三点弯曲试验的P-CMOD关系曲线可以比较明显地分成3个阶段:弹性阶段、屈服阶段、裂纹开展及破坏阶段,随着浸泡时间的增
3、长,弹性阶段逐渐变短,屈服阶段逐渐变长,裂纹开展阶段曲线下降趋势逐渐变缓,而且达到开裂峰值荷载对应的切口张开位移逐渐增大,砂岩有逐渐“变软”趋势,脆性逐渐减弱,塑性逐渐增强;(3)浸泡作用导致的润滑、软化和砂岩内部微观结构的变化,特别是微观裂纹、裂隙的发展是导致砂岩断裂韧度及其他力学参数劣化的根本原因.研究成果对于把握库水长期浸泡作用下砂岩断裂力学特性具有比较重要的参考价值.关键词:长期浸泡;水-岩作用;三点弯曲;断裂韧度;工程地质.中图分类号:TU443文章编号:1000-2383(2014)01-
4、0108-07收稿日期:2013-06-21FractureMechanicsCharacteristicsandDeteriorationMechanismofSandstoneunderReservoirImmersionInteraction1,2,YuanXianfan1,2,LiJianlin1,2,LuoQian1,2,HeMing1,2DengHuafeng1.CollaborativeInnovationCenterforGeo-HazardsandEco-EnvironmentinT
5、hreeGorgesArea,Yichang443002,China2.KeyLaboratoryofGeologicalHazardsonThreeGorgesReservoirAreaofMinistryofEducation,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,ChinaAbstract:Thefracturetoughnessofrockisofgreatsignificanceinquantitativeevaluationofengineeri
6、ngsafetyandstability.Rocksoftendestructwithwater,soitisworthwhiletodostudyontheissueashowtherockfracturetoughnessandassociatedmechanicalparameterschangeunderlong-termimmersionofreservoirwater.Inthispaper,along-termimmersiontestisde-signedandcarriedoutan
7、dacomprehensiveanalysisisdoneinaspectssuchasthefracturetoughness,deformationfailurechar-acteristicsandmicrostructurechangecharacteristics.Theresultsshowthat:(1)underthewater-rockinteraction,thefracturetoughnesshasasignificantdeteriorationtrend,andthedet
8、eriorationrateincreasedinprophaseandloweredinanaphase;andthedeteriorationrategraduallybecomesslowafter5or6months?immersion.(2)TheP-CMODrelationcurvesofthesand-stonethree-pointbendingtestcanbedividedintothreestages,namelyelasticst
