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1、第36卷第2期岩土力学Vol.36No.22015年2月RockandSoilMechanicsFeb.2015DOI：10.16285/j.rsm.2015.02.015基于一种脆性指标确定岩石残余强度1,21,234彭俊，荣冠，蔡明，彭坤（1.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072；2.武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室，湖北武汉430072；3.劳伦森大学工程学院，加拿大萨德伯里P3E2C6；4.中船第九设计研究院工程有限公司，上海200063）摘要：岩石的残余强度是岩石力学的重要指标，准确地评价岩石残余强度对于评价地下工程的稳定性以及优化岩
2、体支护设计具有重要意义。基于岩石的三轴力学特性提出一种表征岩石峰后强度衰减行为的力学指标——岩石强度衰减系数，该指标可反映岩石的脆性程度，并提出岩石强度衰减系数与围压关系的幂函数模型。对22组不同成因的岩石常规三轴压缩试验数据进行幂函数模型参数拟合，发现不同岩石拟合所得参数离散性较大，分析其原因主要与岩石矿物组成和岩石结构特征等因素相关。在此基础上提出基于强度衰减方法确定岩石残余强度的方法，分析表明，该方法能够很好地拟合岩石残余强度试验数据，并能反映岩石结构性质对残余强度的影响。关键词：残余强度；强度衰减；三轴压缩；脆性中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000－7
3、598(2015)02－0403－06Determinationofresidualstrengthofrocksbyabrittleindex1,21,234PENGJun,RONGGuan,CAIMing,PENGKun(1.StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience,WuhanUniversity,Wuhan,Hubei430072,China;2.KeyLaboratoryofRockMechanicsinHydraulicStructuralEngineering,Ministr
4、yofEducation,WuhanUniversity,Wuhan,Hubei430072,China;3.BhartiSchoolofEngineering,LaurentianUniversity,Sudbury,OntarioP3E2C6,Canada;4.ChinaShipbuildingNDRIEngineeringCo.,Ltd.,Shanghai200063,China)Abstract:Residualstrengthofrocksisanimportantparameterinrockmechanics,becauseithasasignificantin
5、fluenceonaccuratelyevaluatingstabilityofundergroundexcavationsandoptimizingdesignofrockmasssupport.Basedontriaxialmechanicalpropertiesoftherock,anindex,definedasthestrengthdegradationcoefficient,isproposedtodescribethepost-peakstrengthdegradationofrock.Inthispaper,theindexisinessenceabrittl
6、eindexforrocks.Apowermodelisthenproposedfortherelationshipbetweenthestrengthdegradationcoefficientandtheconfinementstress.Byfittingthedatafrom22labtriaxialcompressiontests,itisfoundthattheparametersinthemodelwhicharedifferentinvariousrockscanbemainlyrelatedtothemineralogicalcompositionandth
7、estructureofrocks.Furthermore,astrengthdegradationmethodbasedmodelisproposedfordeterminingtheresidualstrengthofrocks.ItisfoundthattheproposedmodelfitstriaxialcompressiontestdataofrocksbetterthantheclassicalMohr-Coulombfailurecriteriondoes.Meanwhile,itcan
