不同渗透压作用下砂岩卸围压破坏过程中裂纹扩展行为研究(英文) |
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作者姓名: | 张登 王在泉 张黎明 王肖珊 |
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作者单位: | 1. School of Civil Engineering, Qingdao University of Technology;2. School of Science, Qingdao University of Technology |
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基金项目: | Projects(42272329, 42272334) supported by the National Natural Science Foundation of China;;Projects (ZR2020ME099, ZR2020MD111) supported by the Natural Science Foundation of Shandong Province, China; |
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摘 要: | 地下工程开挖卸荷会导致岩体的水-力耦合作用增强,加速岩体内部裂隙的萌生和扩展,威胁工程安全。开展不同渗透压力作用下砂岩的常规三轴加荷和卸围压试验,明确砂岩裂纹应变扩展速率与应力路径和渗透压之间的内在联系。研究结果表明,围压增大,砂岩的特征应力增大,损伤应力和峰值应力对应的裂纹应变扩展速率减小,表明围压能够抑制裂纹应变的扩展。相反,随渗透压增加,砂岩的特征应力减小,而损伤应力和峰值应力对应的裂纹应变扩展速率会增大。表明渗透压会促进裂纹应变的扩展。围压相同,在渗透压和卸围压的共同作用下,砂岩峰值应力对应的裂纹应变扩展速率和脆性指数最大,其次是卸围压路径,加荷路径最小。通过量化围压和孔隙水压力对砂岩力学参数的影响权重,发现围压与峰值强度、轴向应变、环向应变、裂纹轴向应变和裂纹环向应变之间呈极显著相关。而孔隙水压力与裂纹轴向应变扩展速率、裂纹环向应变扩展速率也呈极显著相关。
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关 键 词: | 卸围压 水-力耦合 特征应力 裂纹应变扩展速率 |
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