含预制裂纹的脆性岩石单轴压缩下渐进性破坏过程的试验研究.pdf

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1、66探矿工程(岩土钻掘工程)2012年第39卷第9期含预制裂纹的脆性岩石单轴压缩下渐进性破坏过程的试验研究周建超，贾纯驰，吕建国(中国地质大学(北京)工程技术学院，北京100083)摘要：对含预制裂纹的花岗岩进行单轴压缩试验研究预制裂纹倾角对脆性岩石渐进性破坏过程的影响。首先埘破坏过程的轴向臆力一横向应变曲线进行总结和讨论，然后分析预制裂纹与加载方r口J夹角Ot埘岩石的应力fJ槛值：裂纹起始应力、裂纹扩展应力r，、峰值强度，由应变片记录的应力一应变曲线和试样的表裂纹扩展情况的影响机制。结果表明，含有预制裂纹的岩石试样进

2、行加载试验过程中，顶制裂纹倾角的变化成r决定脆性破裂式的主要因素。故在对含节理、裂隙的脆性岩石的工程应用}，通过对岩休的轴向应力一横向应变}}f线进行分析，叮以对地下开挖工程起到指导设计开挖方式及支护形式的作用。关键词：脆件岩石；预制裂纹；应力门槛值；岩石力学；应力一应变曲线；渐进性破坏中图分类号：P634．1文献标识码：A文章编号：1672—7428(2012)09—0066—05ExperimentalStudyonProgressiveFailureProcessofBrittleRockwithPre-exis

3、tingFlawBasedonUniaxialCom-pression／ZHOUJian—chao，JIAChun—chi，LVJian—guo(SchoolofEngineeringandTechnology，ChinaUniversityGeosci—ences，Beijing100083，China)Abstract：Aseriesofuniaxialcompressionexperimentonthegranitewiththepre—existingflawwerecarriedouttostudythein

4、fluenceoftheincliningangleofthepre—existingflawontheprogressivefailureofbrittlerock．Thepaperfirstlysumnla—rizedanddiscussedtheaxialstress—radialstraincurvesofprogressivefailureprocess，thenanalyzedthestressthresholdsaf-fectedbypre—existingflawandinclininganglecra

5、ckinitiationstress，crackdamagestressr，I，peakstrengthf；stress-straincurvesrecordedbythestraingaugesandtheinfluencemechanismofsurfaceflawpropagationofrockspeci-—men．Theexperimentalresultsshowthatintheloadingtestprocessofrockspecimenwithpre—existingflaw，thediferenc

6、eofincliningangleisthemainfactoraffectingtherupturepatternofbrittlerock．Sointheengineeringapplicationsofbrit—tierockwithjointandfracture，theanalysisonaxialstress—radialstraincurvescanplaytheguidingroleforthedesignsofundergroundexcavationmethodandsuppo~form．Keywo

7、rds：brittlerock；pre—existingflaw；stressthreshold；rockmechanics；stress—straincurve；progressivefailure0引言进行的，也就是说岩石到最终破坏失稳存在一个渐岩石变形破裂过程是岩石力学研究的核心内容进性破坏的过程。一般而言，记录这个过程的手段之一，对于理解井巷工程的稳定性、边坡失稳和地震有应变片法j、CT分析法J、声发射法(AE)及等地壳介质破裂过程的机制具有重要意义。实际工数字散斑相关量测方法(DSCM)Lo]等。其中利用程中

8、，含节理裂隙岩体是经常遇到的一类工程介质。应变片法具有简单方便、测试灵活、价格低廉等优岩体内裂隙的产状、走向及分布情况对整个岩体的点。事实上岩石实验在实验室中所得数据结论最终变形程度及强度性质有着至关重要的影响_1‘2J。因仍是要应用到实际工程中，因而，即便应变片法有着此，研究含节理岩体的变形破坏过程有着深刻的意受粘贴位置和粘贴方