湖北云应盐矿深部层状盐岩直剪试验研究

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1、第26卷第9期岩石力学与工程学报Vol.26No.92007年9月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringSept.，2007湖北云应盐矿深部层状盐岩直剪试验研究12，3411李银平，蒋卫东，刘江，陈剑文，杨春和(1.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉430071；2.中南大学商学院，湖南长沙410083；3.江西铜业集团公司，江西贵溪335424；4.中南电力设计院，湖北武汉430071)摘要：为了解湖北云应盐矿深部层状盐岩，特别是盐岩和硬石膏夹层界面的

2、抗剪性能，开展3类典型岩体的直剪试验。试验结果表明：层状盐岩界面和盐岩、硬石膏的剪切应力–位移曲线较为相似，加载初期曲线的斜率较小，剪应力增加缓慢而位移增加较快；当剪应力达到某一数值后，剪切位移增加变得缓慢，曲线斜率变大；快达到峰值强度时曲线斜率再逐渐由陡变缓；达到峰值强度后出现软化，剪应力随位移的增加逐渐达到残余强度，从峰值强度到残余强度过程中，相对而言，层状岩石交界面的剪应力下降得比较快。试验结果还表明：盐岩硬石膏交界层面处的抗剪强度参数c，ϕ值分别为4.08MPa和45.9°，和盐岩试样和硬石膏试样的强度参数相差并不大，甚至还

3、略强。这说明湖北省云应盐矿深部层状盐岩中盐岩和硬石膏夹层的交界层面具有较强的粘结力，不是一个弱面，这将有利于盐岩溶腔的密闭性和稳定性。层状盐岩的这一特殊力学特性对于在深部层状盐岩构造中开展能源储备是非常有利的。关键词：岩石力学；盐岩；直接剪切试验；夹层；交界面中图分类号：TU454文献标识码：A文章编号：1000–6915(2007)09–1767–06DIRECTSHEARTESTSFORLAYEREDSALTROCKSOFYUNYINGSALTMINEINHUBEIPROVINCE12，3411LIYinping，JIANGWe

4、idong，LIUJiang，CHENJianwen，YANGChunhe(1.StateKeyLaboratoryofGeomechanicsandGeotechnicalEngineering，InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan，Hubei430071，China；2.SchoolofBusiness，CentralSouthUniversity，Changsha，Hunan410083，China；3.JiangxiCopperCorpo

5、ration，Guixi，Jiangxi335424，China；4.CentralSouthernChinaElectricPowerDesignInstitute，Wuhan，Hubei430071，China)Abstract：ForinvestigationonthecharacteristicsofsheardeformationandstrengthoflayeredsaltrocksinYunyingSaltMine，HubeiProvince，directsheartestsonthreetypesofrocksar

6、ecarriedout.Itisshownthatthecurvesofshearstressvs.displacementofsaltrock，anhydriteandlayeredsaltrockaresimilar：duringthebeginningstageofshearloading，theslopecoefficientsaresmall，thesheardisplacementincreasingfastwhiletheshearstressincreasingslowly；whentheshearstressesr

7、eachacertainvalue，theincreaseofsheardisplacementslowsdown，andtheslopecoefficientsgetlarger；theincreaseofsheardisplacementbecomesfastagainpriortoshearstressreachingpeakvalue；afterpeakpoint，strainsofteningappears，theshearstressesdecreasingslowlyandreachingresidualstrengt

8、hfinally.Thetestresultsalsoshowthattheshearstrengthoflayeredsaltrocksisclosetoorevenslightlyhigherthanthatofsaltrocka