圍壓條件下含水砂巖的動態(tài)力學性能試驗研究.pdf

1、地下工程巖體處于復雜的地質力學環(huán)境中，其力學性質受地下水、地應力及外界載荷等因素影響較大。針對以往試驗因素單一的不足，本文進行了考慮含水率、應變率和圍壓三因素耦合作用下砂巖靜態(tài)、動態(tài)力學性能的試驗研究。試驗以常見的紅砂巖為研究對象，通過真空抽氣法快速制備含水砂巖巖樣，在RMT301巖石與混凝土力學試驗系統(tǒng)上進行了含水砂巖中低應變率下的單軸和三軸壓縮試驗，利用帶有主動圍壓裝置的SHPB試驗設備進行了含水砂巖在高應變率下的壓縮試驗，研究了圍

2、壓、應變率和含水率對巖石靜態(tài)、動態(tài)力學性能的影響規(guī)律，并探討了三因素之間的相互影響關系，然后在現(xiàn)有理論的基礎上提出一種考慮圍壓、應變率和含水率的砂巖動態(tài)損傷本構模型。該研究成果可為其他類型的脆性材料力學性能的研究提供參考。
　　（1）通過對含水砂巖在中低應變率下的單軸和三軸壓縮試驗結果進行分析可知，圍壓、應變率和含水率對砂巖靜態(tài)力學性質的影響均表現(xiàn)為：圍壓硬化效應、應變率強化效應和含水弱化效應。單軸壓縮時砂巖的強度、峰值應變及彈性

3、模量與含水率、應變率有較好的擬合關系，三軸壓縮時圍壓與砂巖力學參數亦有較好擬合關系。三因素之間存在一定的相互影響關系，整體來說，圍壓的增大，減小了含水弱化效應和應變率強化效應；含水率的增大，加強了圍壓硬化效應，削弱了應變率強化效應；應變速率的增大，削弱了圍壓硬化效應，加強了含水弱化效應。
　?。?）通過對高應變率下含水砂巖SHPB試驗結果進行分析，巖石等脆性材料的抗壓強度和韌性隨圍壓增大而提高，并具有向延性轉化的特點，顯示出較強的