砂板岩加卸荷力学特性试验研究及工程应用

《砂板岩加卸荷力学特性试验研究及工程应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TU4密级UDC624硕士学位论文砂板岩加卸荷力学特性试验研究及工程应用学位申请人:汤开宇学科专业:岩土工程指导教师:王乐华教授李建林教授二○一五年六月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringExperimentalResearchandEngineeringApplicationofSandySlateMechanicalPropertiesunderLoadingandUnloadingConditionGraduateSt

2、udent:TangKaiyuMajor:GeotechnicalEngineeringSupervisor:Prof.WangLehuaProf.LiJianlinChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,P.R.ChinaJune,2015三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。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。学位论文作者签名：

3、______________日期：______________内容摘要论文选取四川雅砻江两河口水电站边坡砂板岩为对象，预制0°、30°、45°、60°、90°等5种贯通节理，对预制节理试样进行了声波波速测试，开展砂板岩完整试样和预制节理试样的单轴压缩试验，三轴压缩试验及三轴卸荷试验，模拟岩体在不同节理倾角、不同围压、不同卸荷速率下的受力状态，研究分析了砂板岩在加卸荷条件下的力学特性，并将研究成果应用到该工程中，论文的主要研究内容及结论如下：1）节理试样声波波速测试和单轴压缩试验结果表明，随着节理倾角的增大，试样的波速呈增大趋势，节理岩体波速衰减率随节理倾角的变化规律可以用二次函数来2表示：

4、V0.000010.00210.1137。随着节理倾角的增大，峰值强度和弹性模量呈U型变化，最小值出现在60°倾角节理试样处。45°和60°试样石膏面发生了错动，其它节理试样均发生脆性破坏，破坏面穿越了节理面。2）三轴压缩试验结果表明，对于完整试样，随着围压等级的升高，试样的屈服特征愈加显著；不同节理倾角下，试样的应力-应变曲线形态有较大差异；完整和节理试样的弹性模量和变形模量随着围压等级的升高呈非线性增长的特征；对围压和峰值强度进行拟合，Mohr-Coulumb准则比Hoek-Brown准则拟合精度高。45°、60°节理试样为顺节理面滑动破坏，0°、30°、90°节理试样为穿越节理面

5、的破坏，表明节理试样的破坏特征具有各向异性特征。3）三轴卸荷试验结果表明，加载阶段试样的力学特性与三轴压缩试验相似，在卸荷阶段，45°和60°节理倾角试样卸荷之后应力几乎不变，应变快速增长，无破坏阶段，其它节理倾角试样均存在破坏阶段；变形模量随着卸荷量的增加不断减小，在卸荷量小于60%时减小幅度不大，卸荷量在60%-100%时为非线性大幅度减小，60°倾角节理试样的变形模量降幅最大；节理试样的卸荷试验的峰值强度随节理倾角呈U型变化，60°节理试样的强度最小，90°最大；卸荷对试样强度参数的影响主要体现为对粘聚力的减小；与三轴压缩试验相比，卸荷试验中试样产生的裂纹更多，破坏程度在增加。随着围压等

6、级的升高，完整试样和节理倾角为0°、30°、90°的试样的破坏形式由拉剪破坏向压剪破坏过渡，破坏面穿越节理面，45°、60°倾角节理试样为顺节理面滑动破坏，岩块均完好；卸荷速率对节理试样卸荷阶段中的强度、变形、破坏特征均有不同程度的影响。4）运用节理试样三轴卸荷试验的研究成果，对两河口水电站某边坡进行二维有限元计算，开挖面附近向坡外的位移随着卸荷速率的增大有较大幅度的增长，塑性区也在不断扩展，建议在实际开挖过程中考虑开挖方案对岩体卸荷速率的影响，以保证工程的顺利进行。关键词：节理岩体声波波速三轴压缩试验卸荷试验卸荷速率力学特性IAbstractThesandyslatefromahydropo

7、werstationexcavationslopeinLianghekou,Yalongjiang,Sichuanhasbeenfetchedinthispaperastheresearchobject,and5kindsprecastthroughjointof0°、30°、45°、60°、90°anglehasbeenmadeonthem.Theacousticvelocitytest,uni