大理岩脆-延性转化影响因素及力学机制的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文大理岩脆一延性转化影响因素及力学机制的研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：付长剑李元辉教授东北大学资源与土木工程学院硕士学科类别：工学采矿工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：伍／虱玉：苏风月蹭石长岩东北大学2014年6月万方数据ADissertationinMiningEngineeringInfluencingFactorsandMechanismResearchonBrittle．．Duc

2、tileTransitioninMarblesByFuChangjianSupervisor：Prof．LiYuanhuiNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=亡厶思。学位论文作者签名：村长舍1]日期：学位论文版权使用授权书本

3、学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：／半年口一年口一年半口两年画学位论文作者签名：彳寸长金j签字日期：加怍．‘．岁D翩躲磅幺专扛导师签名：／乏复幺老不～∥o签字日期：力膨．∥。歹。万方数据东北大学硕士学位论文摘要大理岩脆一延性转化影11向因素及力学机制的研究摘要随着岩体工程不断向深部

4、发展，其所处的地质和应力环境变得更为复杂，这需要对深部岩石的力学性质及破坏机理进行更深入的研究。岩石脆一延性转化为地下工程开挖后岩石力学性质变化的逆过程，但目前在室温下对岩石脆一延性转化机理的研究还是比较少，所以有必要对岩石脆一延性转化进行进一步研究，本文主要研究工作与成果如下：(1)在不同围压下对两种大理岩(广西贺州大理岩和北京房山大理岩)共进行了五组常规三轴压缩试验，用于研究围压、应变率、加载控制方式和岩石类型对大理岩脆一延性转化的影响。采用扫描电子显微镜对实验后的试样进行微观观察以及波速的测量，来研究大理岩脆

5、一延性转化的力学机制。(2)依据常规三轴压缩试验结果，发现在本文所研究的影响因素中，围压是大理岩脆．延性转化的主要影响因素，随着围压的增加大理岩的脆性特征减少，延性特征增加。采用应力一应变曲线屈服平台的对应的轴向应变量作为判别大理岩脆一延性转化的标准。(3)研究了不同应变率对大理岩脆．延性转化和力学性质的影响，发现在大理岩脆性破坏的围压范围内，本文实验所采用的应变率对大理岩脆一延性转化并没有影响，在大理岩发生脆一延性转化的围压范围内，低应变率会促进大理岩发生脆一延性转化。在本文实验所采用的应变率对大理岩的强度、弹性

6、模量、泊松比等力学特性并没有影响。在高围压下，采用两种控制方式获得的应力一应变相类似，但是采用环向变形控制得到屈服平台更平缓．(4)在相同围压下北京房山大理岩的强度、弹性模量和泊松比明显大于广西贺州大理岩，而广西贺州大理岩比北京房山大理岩更容易发生脆一延性转化，广西贺州大理岩在较低围压下就完成脆一延性转化，北京房山大理岩由脆性断裂到延性流动的转化过程经历一个半脆性的过渡过程。(5)通过在电子扫描显微镜对实验后试样进行观察，并结合试样不同围压下的变形特征和实验前后试样波速的变化情况，提出围压影响大理岩脆一延性转化的力

7、学机制为：围压抑制局部破坏的发生，从而使大理岩发生局部破坏到整体性破坏再到整体性变形的转化。在低围压下，大理岩晶体颗粒之间摩擦力较小，局部晶体发生沿晶破坏形成微裂纹，微裂纹扩展形成宏观剪切面，破坏发生在局部。在高围压下，大理岩晶体颗粒之间摩擦力增加，更多的晶体颗粒发生沿晶破形成微裂纹，不再集中在局部剪切带上，宏观表现为出现较大永久性变形。II万方数据东北大学硕士学位论文摘要关键词：大理岩；脆一延性转化；力学机制；围压；应变率；控制方式；微观结构III万方数据AbstractOnAsthegeotechnicalen

8、gineeringaroundthewordbecamesdeeper，wherethegeologicalandstessenvironmenthasbecomemorecomplex．Themechanicalpropertyandfailuremechanismofrocksatdepthneedtobethoroughlyresearched．The