卸荷条件下花岗岩破裂面粗糙度特征及成因分析试验研究 |
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引用本文: | 胡宝文,南博文,吕聪瑞,宿辉,宋金科,李江哲,李世奇.卸荷条件下花岗岩破裂面粗糙度特征及成因分析试验研究[J].水利水电技术,2024(2):180-192. |
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作者姓名: | 胡宝文 南博文 吕聪瑞 宿辉 宋金科 李江哲 李世奇 |
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作者单位: | 1. 河北工程大学水利水电学院;2. 河北省智慧水利重点实验室;3. 城市地下空间工程北京市重点实验室;4. 北京科技大学土木与资源工程学院 |
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基金项目: | 河北省自然科学基金项目基础研究专项(E2020402087);;河北省自然科学基金资助项目(E2019402256);;佛山市科技创新专项资金项目(BK22BE024); |
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摘 要: | 【目的】为探究工程岩体在高应力下加卸载过程中的断裂形貌变化及成因,【方法】以粗糙度作为描述形貌几何特征的重要参数,定量表征形貌变化,以拉剪比作为描述断裂特征的重要参数,定量表征断裂模式变化,选取两类花岗岩,开展加卸载力学试验,通过数字图像技术对破裂面粗糙度及成因进行分析。【结果】结果显示:在高应力卸荷条件下,初始围压、卸围压速率及矿物粒径均对花岗岩破裂面粗糙程度起负相关影响;超景深显微观察发现,粗糙程度越低的花岗岩,其断口出现剪切断裂占比越高;在围压卸荷破坏过程中,30 MPa围压卸荷,岩石破裂面以沿晶拉伸断裂为主,40 MPa围压卸荷,以沿晶和穿晶拉剪复合型断裂为主,50 MPa围压卸荷,以穿晶剪切断裂为主;随着矿物粒径和卸围压速率的增大,破裂面均呈现剪切断裂占比增加的趋势。【结论】结果表明,高围压卸荷下岩石破裂时张拉断裂占比越高,其破裂面越粗糙,相反剪切占比高,其破裂面粗糙度越低。
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关 键 词: | 花岗岩 卸荷试验 粗糙程度 断裂形貌 拉剪比 力学性能 影响因素 |
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