摘要：以三峡库区典型的库岸边坡消落带节理砂岩体的实际赋存环境为背景,采用在砂岩中预制Ⅰ型裂隙的方法来模拟节理岩体,根据工程实际设计饱水-风干循环试验方案,研究了浸泡在不同化学溶液中的Ⅰ型裂纹砂岩在干湿循环作用下的力学特性及损伤劣化机理,分析了经不同化学溶液和干湿循环作用后试样的物理力学特性随干湿循环次数的劣化规律。研究结果表明:化学溶液和干湿循环作用后砂岩试样呈现出明显的弱化趋势;试验初期,强碱性溶液下砂岩试样的干湿劣化程度最小,但随着干湿循环次数的增加,强碱性溶液下砂岩试样的干湿劣化程度逐渐加剧,仍小于酸性溶液下的,但大于中性溶液下的。化学干湿循环作用后,砂岩试样各力学特征的损伤劣化程度存在明显的差异,其中断裂韧度KIC的劣化程度较大,抗拉强度居中,而抗压强度最小。化学干湿循环作用后砂岩的断裂韧度与抗压强度、抗拉强度间存在明显的线性关系。砂岩各力学特征的劣化程度与其相应的化学溶液中溶出离子浓度的大小、试样物理参数的劣化程度之间具有某一对应关系,同时,得到砂岩试样物理力学参数与损伤变量和钙镁离子浓度之间统计上的关联关系。并且,可以利用不同化学溶液和干湿循环作用下砂岩试样的裂纹扩展半径来间接说明其力学特征发生损伤的劣化程度。

摘要：对非贯通细观裂纹节理介质CT试验进行了数值模拟,得到6个材料参数对细观损伤的影响。采用灰度作为主要计算参数,考虑预埋裂隙处发生损伤和破裂的准则,采用Fortran语言编制主程序,并利用三维十六节点等参元计算预埋裂隙及其附近单元,以及三维八节点等参元计算远离裂纹处的单元。计算获得了随外荷载增加情况下模型中截面的灰度分布、破裂分布、平均灰度分布和损伤等值线分布等结果。同时,通过与试验结果进行对比,得到一些与试验吻合的各层次破裂与灰度的演化规律,补充了部分试验无法观测到的结果。最后,根据蒙特卡罗概率设计方法分析了6个材料参数对细观损伤的影响,为进一步定量描述节理介质细观破裂和损伤演化规律提供参考依据。

摘要：以三峡库区岸边坡消落带的典型砂岩为研究对象,针对其实际的赋存环境设计了干湿循环和冻融循环2种试验方案,分别研究了2种试验方案过程中砂岩试样的力学特征,分析了浸泡在不同化学溶液中的砂岩试样经历不同循环次数后各力学参数的变化规律.试验结果表明:干湿循环和冻融循环作用下砂岩试样具有明显的"弱化"趋势,其断裂韧度、抗压强度和抗拉强度劣化趋势基本一致,但试样各力学参数的劣化程度却存在差异.其中,断裂韧度KIC的劣化程度最大,抗拉强度次之,抗压强度最小.干湿循环和冻融循环作用过程中砂岩试样各力学参数的劣化程度均非常显著,该现象说明在模拟库岸边坡消落带岩体遭受化学溶液作用时,干湿循环和冻融循环作用均是不可能忽视的影响因素.但比较而言,在冻融循环作用下砂岩试样各力学参数的劣化程度更加显著.不同的化学溶液对砂岩试样力学特征的损伤劣化程度的影响有所不同,酸性化学溶液加剧了砂岩的劣化程度,而SO2-4离子对砂岩劣化的影响大于HCO-3离子的.

摘要：通过在类岩石材料中预制特定裂隙的方法,来模拟含“十字形”交叉裂隙的岩体,并对其在单轴压缩情况下的力学特性与破坏模式进行了试验研究。研究表明:(1)交叉裂隙试件中,次裂隙倾角对主裂隙倾角为45°时试件的抗压强度与起裂应力的影响最大,而对主裂隙倾角为90°时的影响最小。(2)单裂隙试件的抗压强度与起裂应力小于完整试件。交叉裂隙试件相对于单裂隙试件而言,当主裂隙倾角为0°和45°时,其抗压强度与起裂应力减小;当主裂隙倾角为90°时,其抗压强度与起裂应力增大。(3)在单裂隙试件中,当裂隙倾角为0°、45°和90°时,试件分别发生拉剪复合型破坏、剪切破坏和张拉破坏;相对于单裂隙试件而言,交叉裂隙试件破坏时产生的裂纹相对较多,破坏模式大多为拉剪复合型破坏,同时,在破坏过程中交叉裂隙试件发生复合其他破坏模式或直接导致试件破坏的滑移。上述结果对岩体工程的开挖和建设具有一定的参考价值。

摘要：由于软岩组成的复杂性和工程的严重危害性,使其成为岩土工程领域最为复杂的前沿课题之一。通过对三元隧道中的泥岩进行了常规三轴压缩试验研究,分析了泥岩的强度、变形特性及其能量特性。低围压下泥岩的ε3~ε1关系曲线呈上凹型;高围压下,呈下凹型。并且泥岩试样的侧向变形对围压的敏感程度大于轴向变形。试样破坏应变能随着围压的增大而增加;实验机对试样所做的功大于试样破坏时实际吸收的能量,这主要因为试样侧向膨胀对液压油做功而持续释放能量,使得实验机对试样所做的功大部分用于对液压油做功。该研究对与泥岩相关岩土工程的设计和施工有一定的理论和借鉴作用。