含倾斜软弱结构面砂岩流变特性研究

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1、密级：公开中图分类号：TU458硕士学位论文含倾斜软弱结构面砂岩流变特性研究研究生：张为芳导师：万文学科：土木工程研究方向：岩土工程2018年6月-1-AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterStudyontherheologicalpropertiesofsandstonewithslantedweakstructuralsurfaceCandidate：ZhangWeiFangSupervisorandRank：ProfessorWanWen-1-含倾斜软弱结构面砂岩流变特性研究学位类型学术型学位作者姓名张为芳作者学号

2、15010202015学科（专业学位类别)土木工程研究方向（专业领域)岩土工程导师姓名及职称万文教授实践导师姓名及职称阳生权教授所在学院土木工程学院论文提交日期2018年6月-2-学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论

3、文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日-3-摘要本文以含倾斜软弱结构面砂岩为研究对象，通过对含不同倾角软弱结构面的砂岩试件进行单轴压缩强度试验和单轴压缩蠕变试验，研究了含软弱结构面砂岩的应力-应变曲线、破坏模式、强度、弹性模量、泊松比、蠕变速率和蠕变量。并总结出了软弱结构面的倾角大小对上述物理量的影响规律

4、。主要内容如下：（1）制备出完整和含倾角分别为15°、30°、45°、60°软弱结构面的砂岩标准试件，然后对试件进行室内常规单轴压缩强度试验，获取反映岩样内在力学性质的参数，并总结不同倾角软弱结构面对岩体强度的影响规律。认为软弱结构面对岩体的单轴抗压强度、泊松比和弹性模量具有削弱的作用。（2）根据强度试验所获取的参数，以与强度试验相同的试件为研究对象，设计单轴压缩流变试验，利用分级循环加卸载方式进行流变试验，通过对完整和含倾斜软弱结构面的岩体进行不同荷载条件下的流变试验，研究应力水平和结构面角度对试件流变特性的影响规律。发现蠕应变占总应变的比例在5%到4

5、6%范围内变化，认为流变破坏的模式与强度破坏的模式类似，推断了软弱结构面可以使岩体的塑性性质增强脆性性质减弱的作用。同时，得出瞬时应变、蠕应变和总应变随结构面角度呈递增的趋势；瞬弹应变、瞬塑应变、黏弹应变和黏塑应变总体也存在相同的趋势，这表明软弱结构面的存在更容易引起流变变形，而且随着结构面倾角的增大，流变变形对岩体的稳定性影响越大，因此要高度重视软弱结构面对岩体流变的影响。（3）基于流变实验数据，采用伯格斯模型对含30°倾角软弱结构面砂岩单轴压缩流变全程曲线进行了辨识，得到了伯格斯模型参数，拟合效果较好。关键词：含倾斜软弱结构面砂岩；单轴压缩流变试验；

6、强度特性；本构模型iABSTRACTInthispaper,thestressandstraincurves,failuremodes,strength,modulusofelasticity,Poisson'sratio,creeprateandcreepvariableofthesandstonewithweakintercalatedweakintercalatedsandstonearestudiedbyuniaxialcompressionstrengthtestanduniaxialcompressioncreeptest.Theinflue

7、nceofthedipangleofthesoftinterlayerontheabovephysicalquantitiesissummarized.Themaincontentsareasfollows：(1)Thestandardspecimensofgreensandstonewithcompleteandweakintercalationof15°,30°,45°and60°wereprepared,andthetestswerecarriedoutinthelaboratorytoobtaintheparametersreflectingth

8、einternalmechanicalpropertiesoftherocksa