拉应力作用下黑砂岩剪切破裂面粗糙度表征及各向异性特征研究

作     者：陈珺 周辉 侯靖 卢景景 张传庆 崔国建 倪绍虎 CHEN Jun;ZHOU Hui;HOU Jing;LU Jingjing;ZHANG Chuanqing;CUI Guojian;NI Shaohu

作者机构：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310014 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家自然科学基金雅砻江联合研究基金重点项目(U1865203) 国家自然科学基金资助项目(51709257,51409265) 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2020年第39卷第S01期

页      码：2623-2633页

摘      要：地下洞室围岩开挖卸荷常发生张拉、剪切等破坏模式。为研究不同破坏模式对岩石破裂面形貌特征的影响,基于黑砂岩直接拉伸与拉伸剪切试验,通过引入二维、三维粗糙度评价指标,定量表征岩石破裂面的形貌特征,获得了拉应力作用下岩石破裂面粗糙度随应力状态的变化规律,简要探讨了不同破裂机制对破裂面形貌影响。研究发现各类粗糙度评价指标均随拉应力的增大而呈线性减小趋势。同时,基于各向异性特征参数K_a的度量,相比二维粗糙度评价指标θ_(max)/(C+1)_(2D),三维评价指标θ_(max)/(C+1)_(3D)更能准确表征岩石破裂面的粗糙特性,其与拉应力之间呈指数型变化关系。对于直接拉伸试验,岩石破裂面形貌差异最小;而对于拉伸剪切试验,随着拉应力的减小,破裂面各向异性程度逐渐增大。研究结果表明不同的岩石破坏模式和破裂机制是造成破裂面形貌特征具有差异性的根本原因。

主 题 词：岩石力学 拉伸剪切试验 完整岩石 粗糙度指标 各向异性 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13722/j.cnki.jrme.2019.1019

馆 藏 号：203986982...