飽水度及圍壓對(duì)巖石力學(xué)特性影響的三軸實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、應(yīng)力水平、飽水程度對(duì)巖石的力學(xué)特性如彈性模量、峰值強(qiáng)度、殘余強(qiáng)度和滲透性能等的影響規(guī)律是工程圍巖變形、強(qiáng)度和穩(wěn)定性分析中的關(guān)鍵。為了探討應(yīng)力水平和飽水程度對(duì)巖石力學(xué)特性的影響規(guī)律，(1)從巴里坤礦取砂巖巖樣，在TAW-2000三軸試驗(yàn)機(jī)上對(duì)不同飽水程度的砂巖巖樣開展三軸實(shí)驗(yàn)研究，獲得了不同飽水度、不同圍壓下砂巖巖樣的全程應(yīng)力應(yīng)變曲線，獲得了不同圍壓、不同飽水度下砂巖的模量、峰值強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度，分析了圍壓和飽水度對(duì)砂巖模量、峰值強(qiáng)度和殘余

2、強(qiáng)度的影響規(guī)律;(2)在自制的三軸滲流應(yīng)力耦合實(shí)驗(yàn)裝置上對(duì)不同飽水程度的型煤試樣開展了三軸滲流實(shí)驗(yàn)研究，分析了圍壓、軸壓、孔隙壓和飽水度對(duì)型煤滲透性能影響規(guī)律;(3)在分析圍壓對(duì)巖石殘余強(qiáng)度影響基礎(chǔ)上，將全程應(yīng)力應(yīng)變曲線簡(jiǎn)化為彈、脆、塑過程，建立了考慮圍壓影響的巖石彈、脆、塑力學(xué)模型，在FLAC軟件下利用Fish函數(shù)方法予以實(shí)現(xiàn)。通過研究主要獲得了如下結(jié)論:
　　1)隨著圍壓的增加，砂巖的模量隨之增加，圍壓與模量之間近似為直線關(guān)系

3、;隨著飽水度的增加，砂巖的模量而降低，飽水度與砂巖模量之間近似服從直線或負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系;
　　2)隨著飽水度的增加，砂巖峰值強(qiáng)度不斷地下降;單軸條件下飽和砂巖的峰值強(qiáng)度下降了44.2％;飽水度與砂巖峰值強(qiáng)度之間近似服從自然對(duì)數(shù)關(guān)系;
　　3)強(qiáng)度退化指數(shù)可以較好地描述圍壓對(duì)殘余強(qiáng)度的影響，巴里坤砂巖的強(qiáng)度退化指數(shù)與圍壓之間近似符合負(fù)指數(shù)關(guān)系;隨著飽水度的增加，砂巖的殘余強(qiáng)度降低;
　　4)隨著圍壓的增加，飽水度對(duì)砂巖模