Triaxial creep tests of weak sandstone from fracture zone of high dam foundation

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不同应力路径下砂岩真三轴试验及数值模拟

不同应力路径下砂岩真三轴试验及数值模拟

第52卷第3期2021年3月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.52No.3Mar.2021不同应力路径下砂岩真三轴试验及数值模拟李江腾,刘双飞,赵远,郭群(中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083)摘要:利用TRW-3000室内真三轴试验系统开展不同应力路径下的真三轴加载、卸载试验,研究其相应的力学特性,在此基础上开展PFC 3D 数值模拟对比试验,探讨细观裂纹演化规律。

研究结果表明:岩石最大、最小主应力差(σ1−σ3)与中间主应力σ2呈线性相关;基于Drucker −Prager 准则拟合不同应力路径下岩石强度效果良好;与加载相比,卸载条件下岩石黏聚力c 、内摩擦角φ均有所降低;PFC 3D 数值模拟试验破坏模式与室内试验破坏模式基本吻合;在不同应力路径下,数值模型剪切裂纹数与拉伸裂纹数均随ε1增大而增大,剪切裂纹比例曲线ε1随变化趋势呈“И”型,且当主应变ε1相同时,随着中间主应力σ2增大,各类裂纹数量减少;与加载相比,卸载时各类裂纹数量快速增加,剪切裂纹数占比降低,曲线由加载的“上凸”型转变为卸载的“下凹”型。

关键词:中间主应力;应力路径;数值模拟;裂纹演化中图分类号:TU43文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号:1672-7207(2021)03-0693-08True triaxial test and numerical simulation of sandstone indifferent stress pathsLI Jiangteng,LIU Shuangfei,ZHAO Yuan,GUO Qun(School of Resources and Safety Engineering,Central South University,Changsha,410083,China)Abstract:TRW-3000indoor true triaxial test system was used to carry out true triaxial loading and unloading tests in different stress paths to study the corresponding mechanical characteristics of the sandstone.On this basis,PFC 3D numerical simulation comparison test was carried out to explore the evolution law of microscopic cracks.The results show that the difference (σ1−σ3)between the maximum and the minimum principal stress of the rock is linearly related to the intermediate principal stress σ2.The Drucker-Prager criterion has good effect in fitting rock strength in different stress pared to load path,the cohesion c and the internal friction angle φof the rock are reduced under unloading conditions.The results of PFC 3D numerical simulation experiment are consistent with those of laboratory experiment.In different stress paths,the numbers of shear cracks and tensile cracks of theDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2021.03.004收稿日期:2020−04−10;修回日期:2020−06−12基金项目(Foundation item):国家自然科学基金资助项目(51979293,51774322);湖南省水利厅科技项目(2015131-5)(Projects(51979293,51774322)supported by the National Natural Science Foundation of China;Project(2015131-5)supported by the Science and Technology Program of Water Resources Department of Hunan Province)通信作者:郭群,高级实验师,从事岩石力学研究;E-mail:****************引用格式:李江腾,刘双飞,赵远,等.不同应力路径下砂岩真三轴试验及数值模拟[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(3):693−700.Citation:LI Jiangteng,LIU Shuangfei,ZHAO Yuan,et al.True triaxial test and numerical simulation of sandstone in different stress paths[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2021,52(3):693−700.第52卷中南大学学报(自然科学版)numerical model increase with the increase of the maximum principal strainε1.Shear crack ratio curve with themaximum principal strainε1trends show"И"type.Under the same maximum principal strainε1,with the increaseof the intermediate principal stressσ2,the numbers of all kinds of cracks pared with loading,the number of various cracks increases rapidly and the proportion of shear cracks decreases.The curve changes from "upward convex"type under loading to"downward concave"type under unloading.Key words:intermediate principal stress;stress path;numerical simulation;crack evolution隧道、边坡、矿山等施工导致围岩应力状态发生变化,多表现为沿开挖工作面的应力降低,在此过程中,岩石表现出的力学性质直接影响工程的安全。

岩石混凝土损伤力学英文名著

岩石混凝土损伤力学英文名著

岩石混凝土损伤力学英文名著In the realm of civil engineering and materials science, the study of rock and concrete damage mechanics is a critical field that has garnered significant attention. This branch of science delves into the understanding of the behavior of rock and concrete materials under various stress conditions, leading to their eventual failure or damage.Rock and concrete, being widely utilized in construction, are subjected to a plethora of forces and environmental conditions that can induce damage. The mechanics of this damage involve complex processes such as cracking, spalling, and fragmentation, which are influenced by the material's microstructure, stress history, and environmental exposure.One of the seminal works in this field is the research conducted by Professor H.H. Einstein, who developed a comprehensive model for the fracture process in rock. His work, which is extensively referenced in the literature, provides a theoretical framework for predicting the onset and progression of fractures in rock materials.In addition, the development of numerical models and simulation tools has been instrumental in advancing the understanding of damage mechanics in concrete. These models, such as the finite element method (FEM), allow engineers to simulate the behavior of concrete under various loading conditions, thereby predicting the onset of damage and thepotential for structural failure.Moreover, the incorporation of non-destructive testing (NDT) techniques has been vital in assessing the integrity of rock and concrete structures. Techniques such as ultrasonic testing, ground-penetrating radar, and acoustic emission monitoring provide valuable insights into the internal condition of these materials, identifying areas of potential weakness before catastrophic failure occurs.The study of rock and concrete damage mechanics is not only confined to theoretical and computational models. Experimental research plays a crucial role in validating these models and understanding the real-world behavior of these materials. Laboratories worldwide conduct a variety of tests, including uniaxial and triaxial compression tests, tensile tests, and fatigue tests, to study the response of rock and concrete to different types of stress.In conclusion, the study of rock and concrete damage mechanics is a multifaceted discipline that combines theoretical knowledge, computational modeling, and experimental research to enhance our understanding of material behavior under stress. This knowledge is essential for the design and maintenance of safe and durable structures in the built environment.。

基于非定常分数阶的岩石时效性蠕变模型

基于非定常分数阶的岩石时效性蠕变模型

采矿与安全匸程学报Journal of Mining & Safety Engineering 笫38卷笫2期2021年03月Vol.38 No.2Mar. 2021文章编号:1673-3363-(2021 )02-0388-08基于非定常分数阶的岩石时效性蠕变模型刘文博巳张树光",陈雷2(1.广西岩土力学与工程重点实验室,广西桂林541004; 2.辽宁工程技术大学土木工程学院*辽宁 阜新123000: 3.桂林理工人学上木打建筑工程学院,广西桂林541004)摘要 为了研究砂岩在不同围压作用下的蠕变特性,采用MTS 815.02试验机对砂岩进行三轴蠕变试验,进而分析了砂岩在不同围压作用下的蠕变变形规律。

将黏壶黏滞系数非定常化来构建非定常Abel 黏壶,在此基础上对分数阶阶数进行非定常化,进而建立一种基于非定常分数阶的砂岩时效性蠕变本构模型,使得该模型可以更好地描述岩石的加速蠕变变形规律;通过Levenberg-Marquardt 算法对三轴蠕变模型参数进行识别,来验证构建蠕变模型的正确性。

结果表明:在时间和应力双重作用影响下,将分数阶阶数),当做是一个关于应力和时间的函数,构建的非定常分 数阶砂岩三维时效性蠕变本构模型可以很好地描述岩石的加速蠕变变形规律;模型曲线和试验曲 线拟合均在0.95以上,侧面证明了将分数阶阶数非定常化是可行的。

同时,采用单轴蠕变曲线和蠕变模型曲线进行对比,得出试验数据与一维时效性蠕变模型的吻合度也较高,这进一步说明了采用非定常化分数阶阶数建立的一维时效性蠕变模型是可靠的。

关键词分数阶;非定常化;时效性蠕变本构模型;加速蠕变;参数识别中图分类号 TD32 文献标志码 A DOI 10.13545/ki.jmse.2019.0563Time-dependent creep model of rock based onunsteady fractional orderLIU Wenbo 1'2, ZHANG Shuguang 1'3, CHEN Lei 2(1. Guangxi Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering* Guilin, Guangxi 541004» China ;2. School of Civil Engi n eering a n d Transportation, Liaoning Technical University, Fuxin, Liaoning 123000, China ;3. School of Civil Engineering, Guilin U Diversity of Tech n ology, Guilin, Guangxi 541004, China )Abstract In order to study creep characteristics of sandst o ne un d er different con f ining pressure,triaxial creep test on sandstone was carried out with the testing machine of MTS 815.02, and the creepdefonnation of sandstone under different con f ining pressures was analyzed. An unsteady Abel clay potwas constructed with unsteady viscosity coefficient, based on which the fractional order was sorted interms of unsteady, and a time-dependent creep constitutive model based on unsteady fractionalsandstone was established for better description of accelerated creep deformation law. Finally,parameters of the triaxial creep model was identified with Levenberg ・Ma 「quanit algorithm to verify thecorrectness of the creep model. The results have shown that under dual influence of time and stress, withfractional order y regarded as a flmction of stress and time, the three-dimensional time-dependent creepconstitutive model of unsteady fractional sandstones constructed well describes the law of accelerated收稿日期:2020-11-23 责任编辑:宋爽基金项目:国家自然科学基金项11(51274109)作者简介:刘文博(1990—),男,甘肃省兰州市人,博士,从事地卜匸程与岩看本构模世方面的研究。

泥质砂岩三轴压缩力学特性试验研究

泥质砂岩三轴压缩力学特性试验研究

2020年35期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and Application泥质砂岩三轴压缩力学特性试验研究*刘海壮,刘春*,张庆,黄富禹,周义舒(重庆科技学院安全工程学院,重庆401331)岩石是构造地壳地表岩体的主体成分,其构造十分复杂,是各种矿物质的集合体,不同岩石在其形成过程中的成因各不相同,造成岩石的物理特性和力学特性有很大差异,呈现出明显的非线性、不连续性、不均质性和各向异性等特点。

在地下空间工程领域,为了深入研究地下硐室开挖后的特征,了解岩石的基本构成和分类极为重要,其决定岩石力学性质和物理性质,是进行力学分析的关键因素之一。

获取岩石力学参数的主要手段之一是岩石的单轴、三轴试验,试验获得的粘聚力和内摩擦角等参数能为工程设计、硐室开挖及围岩支护提供有力依据。

目前许多学者对岩石力学特性已有深入研究。

姜永东等[1]研究了砂岩在饱和、自然、风干三种状态下的单轴和三轴抗压强度特征,得到应力与轴向、径向和体积应变间的关系曲线,根据试验数据绘制莫尔圆并通过回归分析得到强度参数粘聚力和内摩擦角的值。

李晓娟等[2]对粉砂岩试样进行三轴压缩实验,得到试样力学参数,并通过扫描电镜试验得到细观损伤图片,从微观角度分析了粉砂岩的力学特性。

李文帅等[3]通过砂岩真三轴加载试验,结合CT 扫描技术,研究了不同中间主应力条件下岩石的强度、变形及破坏特征,得到了砂岩真三轴条件下的力学特征。

本文通过常规三轴试验,介绍了岩石试样的制备过程,试验设备以及试验方案,并对实验结果进行了分析,得到岩石基本力学参数粘聚力和内摩擦角等,通过前人方法处理数据,得到岩石重要力学参数,方便工程实验人员运用,为类似试验处理提供技术指导。

1试验方法1.1试样制备及试验设备本次试验以泥质砂岩为研究对象,为保证试验获得参数准确可靠,在采样过程中,采样点位于隧道施工现场同一位置,岩石试样尽量均质,严格按照规定切割、打磨制成高为100mm 、直径为50mm 的圆柱样,试样直径和高度误差均不超过2mm ,岩石试样用保鲜膜包裹并裹上胶带,将试样打包放于泡沫纸箱运至岩石力学实验室。

滑坡的变形破坏行为与内在机理_许强

滑坡的变形破坏行为与内在机理_许强

Journal of Engineering Geology工程地质学报1004-9665/2012/20(2)-0145-07滑坡的变形破坏行为与内在机理*许强(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059)摘要自20世纪60年代日本学者斋藤借助于蠕变试验成果进行滑坡预测预报以来,人们就一直不停地对斜坡变形破坏行为和滑坡预报方法进行研究和探索,先后提出了数十种滑坡预测预报模型和方法。

随着滑坡变形监测实例的不断增多,其变形监测资料越来越丰富,各式各样的变形-时间曲线相继产生。

斜坡变形-时间曲线的类型、特征以及形成这些变形-时间曲线的力学条件等诸多问题都是滑坡预警预报必须查明的最基本科学问题。

本文通过对各类滑坡变形破坏行为和变形-时间曲线的分析总结,结合岩土体流变试验成果,根据斜坡变形-时间曲线特征,将滑坡分为稳定型、渐变型、突发型3类,并给出了产生这3类变形行为的力学条件。

同时,从细观力学的角度分析认为,斜坡产生宏观变形破坏行为的主要原因是岩土体细观尺度颗粒的“流动”和“微破裂”,但在不同岩性组成的斜坡和同一斜坡的不同变形阶段,“流动”和“微破裂”将分别发挥不同的作用。

关键词滑坡变形-时间曲线流变细观力学内在机理中图分类号:P642.22文献标识码:ATHEORETICAL STUDIES ON PREDICTION OF LANDSLIDES USING SLOPE DEFORMATION PROCESS DATAXU Qiang(State key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection,Chengdu University of Technology,Chengdu610059)Abstract Research on slope deformation and failure process and landslide prediction method has been undertaken freqeuently since Saito developed the landslide prediction and forecasting method with help of creep test in1960s.Dozens of models and methods for landslide prediction and forecasting have been put forward.With the increasing monitoring work on slope deformation and increasing available data,many kinds of displacement-time curves have been proposed.Many problems such as the types and features of slope displacement-time curves and the mechanic conditions forming the curves must be regarded as the most basic scientific problems.Theyhave to be answered and solved when landslide early warning and prediction are being carried out.This paper summarizes the landslide de-formation and failure mechanisms and their corresponding displacement-time curves.With the aid of rheological test,three types of landslide deformation and failure processes are proposed.They are thehe steady type,the grad-ual change type and the sudden failure type.Their corresponding mechanic conditions are also studied.In the view of micromechanics,the macro deformation and failure of a slope are mainly attributed to the flow and micro rupture of rock and soil in microscopic scale.The flow and micro rupture can play different roles in slopes with different li-thology or in different deformation phases of a slope.Key words landslide,displacement-time curve,rheology,micromechanics,failure mechanism*收稿日期:2012-01-30;收到修改稿日期:2012-03-14.基金项目:教育部创新团队发展计划(IRT0812),教育部高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目(708079).作者简介:许强,主要从事地质灾害预测评价及防治处理方面的教学与研究工作.Email:xuqiang_68@126.com1引言自20世纪60年代日本学者斋藤借助于蠕变试验成果来探索斜坡岩土体的变形破坏行为及预测预报方法[1 3]以来,人们就一直不停地对此问题进行研究和探索,先后提出了数十种滑坡预测预报模型和方法[4]。

低温作用下岩石基本力学性质试验研究_徐光苗(岩石力学与工程学报-2006-12)

低温作用下岩石基本力学性质试验研究_徐光苗(岩石力学与工程学报-2006-12)
饱和岩样的制备方法是:把选好的岩样放入抽 气容器中,密封容器,抽取容器中的空气,先抽气 2 h 后再向容器中放入蒸馏水,并继续抽气 4 h 直至 无气泡溢出,然后将岩样在水中浸泡 24 h 以上,称 取饱和后的岩样在空气中质量及水中质量,以此得 到岩样的饱和含水量和孔隙度。2 种岩样的物理参 数平均值见表 1。
compressive strength of rock. The cohesive strength and inner friction angle achieved by the triaxial compression tests increase with the decreasing of temperature with range of -10 ℃ to 20 ℃,and the red sandstone exhibits larger dependence on temperature. According to these test results,some valuable curves are obtained;and relevant
收稿日期:2005–09–07;修回日期:2006–01–05 基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002CB12704) 作者简介:徐光苗(1978–),男,博士,2001 年毕业于长安大学地质工程系建筑工程专业,主要从事低温岩体 THM 耦合、低温岩体损伤及地下铁道 工程方面的研究工作。E-mail:xuguangmiao@
2.51
2.74
饱和含水 孔隙度
量/%
n/%
6.93 15.86
1.09
2.90
3 低温下岩石单轴压缩试验
3.1 试验准备 取干燥或饱和岩样,用乳胶套密封好,并逐一

红层泥岩水岩作用特征研究


表 1 红层软岩岩矿鉴定成果汇总表 Table 1 Statistics of m ineral and chem ical
composition of red beds
取样 地点
岩样 名称
矿物成份 / ( % )

方褐

绢云母 长

解铁

绿泥石 石

石矿
含石英粉砂
K90 铁质泥岩
15
85 少
KY90 -1
J ou rna l of Eng ineering Geology 工程地质学报 1004 - 9665 /2008 /16 (01) 20022205
红层泥岩水岩作用特征研究 3
张永安 ①② 李 峰 ① 陈 军 ②
( ①昆明理工大学国土资源工程学院 昆明 650093) ( ②中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院勘察分院 昆明 650041)
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
24
Jou rna l of Eng ineering Geology 工程地质学报 2008
16 (1) 张永安等 :红层泥岩水岩作用特征研究
23
的水岩作用特征及对边坡稳定性的影响进行分析 。
2 红层工程地质特性
2. 1 地层岩性特征
滇中红层地区岩体多由薄 - 中厚层状的泥岩 、 泥质粉砂岩 、粉砂质泥岩 、粉砂岩 、砂岩等组成 ,一般 呈互层状产出 。红层岩性特征分述如下 : ( 1 )白垩 系 K1 - 2 :紫色 、灰紫色砂岩 、泥质粉砂岩夹泥岩 ,局 部呈软硬相间不等厚互层状 。 ( 2 )侏罗系上统 J3 : 紫色 、灰紫色泥岩 、泥质粉砂岩夹灰绿色泥灰岩 。 (3)侏罗系中统 J2 :紫红 、褐红 、灰紫色泥岩 、粉砂质 泥岩夹砂岩 、泥质粉砂岩 、灰绿色泥灰岩 。 ( 4)侏罗 系下 - 中统 J1 - 2 : 紫红色砂岩 、泥岩 、泥质粉砂岩互 层。

煤岩不同应力水平的蠕变及破坏特性

煤岩不同应力水平的蠕变及破坏特性赵斌;王芝银;伍锦鹏【摘要】对韩城地区3#和5#煤岩在9 MPa围压下进行三轴蠕变试验,通过分级加载试验获取不同应力水平下煤岩的蠕变曲线.建立不同应力水平下煤岩的蠕变本构方程,并根据试验数据进行参数识别.结果表明:当3#和5#煤岩样的轴向应力分别小于其瞬时抗压强度的60%、40%时,蠕变曲线仅包含瞬时变形阶段、衰减蠕变阶段和等速蠕变阶段,在等速蠕变阶段应变速率几乎为零;当3#和5#煤岩样的轴向应力分别介于其瞬时抗压强度的60%~80%、40%~80%时,等速蠕变阶段的应变速率近似为一常值;而当3#及5#煤岩样的轴向应力均为其瞬时抗压强度的80%以上,蠕变试验曲线分别表现出蠕变脆性破坏特性和蠕变韧-脆性破坏特性.【期刊名称】《中国石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(037)004【总页数】5页(P140-144)【关键词】煤岩;三轴蠕变试验;本构方程【作者】赵斌;王芝银;伍锦鹏【作者单位】中国石油大学城市油气输配技术北京市重点实验室,北京102249;中国石油大学城市油气输配技术北京市重点实验室,北京102249;中国石油大学城市油气输配技术北京市重点实验室,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TU451煤层气井的排采是一个长期的过程,储层煤岩的蠕变特性会对煤层气井的稳定性以及储层的物理性质造成影响,进而影响煤层气的排采。

对煤岩或其他材料的蠕变特性,国内外学者进行了诸多研究。

通过蠕变试验,明确岩石的蠕变规律并测定蠕变参数,进而确定岩石蠕变模型是煤岩蠕变特性研究的一般方法[1-4],也可以基于流变理论,导出岩石与其他材料的蠕变方程[5-7],再通过试验确定其中的参数并验证其正确性。

三轴压缩蠕变试验中岩石试件的轴向应变或轴向应变率受到蠕变应力与围压的影响[8-10]。

一般地,岩石的蠕变过程可分为初始蠕变、稳态蠕变与加速蠕变3个阶段,脆性岩石的蠕变过程可分为初始蠕变、延迟弹性蠕变、塑性蠕变与脆性蠕变[11]。

三轴压缩下不同岩性煤岩体的强度及变形特征

三轴压缩下不同岩性煤岩体的强度及变形特征张宇;任金虎;陈占清【摘要】There are many lithology of coal and rock in coal mines,its mechanical strength and deforma-tion characteristics directly affect the roadway supporting effect. With CRIMS-DDL600 electronic universal testing machine,the sandstone,coal gangue and triaxial compression tests are carried out under different confining pressures. By means of the criterion of Moore explains different lithology of specimens damage Angle sizes,and by comparing the graphics and analysis of the phenomenon,the effect of confining pres-sure on the three samples stress-strain curve and deformation features is analyzed and compared. The re-sults show that:Specimens with three kinds of properties of the three axial compression process has gone through the initial compaction stage,elastic stage,yield and failure stage,and the more pressure and confi-ning,the longer specimen initial compression phase is;in confining pressure range,three kinds of failure forms of samples are not the same,and specimen failure angle's size of the three kinds of rock are of large difference,meanwhile there peak strength increases with the increase of confining pressure;also there properties are consistent with Coulomb strength criterion,and the size of cohesion and internal friction an-gle is given according to Moore's circle;with the growing of confining pressure,elastic modulus of three kinds increases,and the pressure effect on the elastic modulus varies due to the sample types.%煤矿井下存在多种岩性的煤岩体,其力学强度和变形特征直接影响巷道支护效果.利用CRIMS-DDL600电子万能试验机,进行了不同围压下砂岩、矸石与煤样的三轴压缩试验,采用莫尔准则诠释了不同岩性的试样破坏角大小不等,通过图形对比和现象分析,得到了围压对3种不同岩性的试样应力、应变曲线及变性特征的影响.结果表明:3种性质的试样三轴压缩过程中都经历了初始压密阶段、弹性阶段、屈服阶段与破坏阶段,且围压越大,试样初始压密阶段越长;在试验加载的围压范围内,3种性质的试样破坏形式并不相同,且3种不同岩性的试样破坏角大小相差较大,砂岩破坏角最大,煤破坏角最小,3种性质的试样其峰值强度随着围压的增大而增长;3种性质的试样符合Coulomb强度准则,依据莫尔应力圆给出3种试样内聚力和内摩擦角的大小;随着围压的增大,3种性质的试样弹性模量呈增大趋势,且围压对试样弹性模量的影响因试样类型的不同而不同.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】7页(P708-714)【关键词】三轴压缩;围压;破坏形式;峰值强度;弹性模量【作者】张宇;任金虎;陈占清【作者单位】中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学力学与建筑工程学院,江苏徐州221008;内蒙古久和能源装备有限公司研发中心,陕西西安710018;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州221008;中国矿业大学力学与建筑工程学院,江苏徐州221008【正文语种】中文【中图分类】TD3150 引言天然岩层大都处于三向应力状态,这种应力状态下岩石的强度及其变形特征,对于研究岩层地质构造形成机制、地下工程围岩稳定性和深孔钻探等方面的工程实际问题具有重要意义[1-2]。

砂岩单轴三轴压缩试验研究


(1)
4 强度影响因素
影响岩石强度的因素有许多 , 大体可以分为两
类 , 一类是岩石本身的影响 , 如矿物成分 、颗粒大
小 、胶结情况 、密度 、孔隙比 、含水量 、生成条件
以及层理结构等 , 第二类是试验环境与物理环境如
试件尺寸 、形状 , 试件加工情况 、压力机的刚度 、 加载速度 、温度等〔3 ,7〕。
σc/σs 0164
图 4 砂岩在不同围压下的全应力应变曲线
图 6 莫尔圆包络线及强度准则
312 强度特性 砂岩在不同围压下的强度特征表现为 : 随围压
增大 , 抗压强度明显提高 , 塑性变形明显增大 , 其 变形不仅与围压σ3 大小有关 , 而且与σ1 - σ3 的大 小有关 , 当σ1 - σ3 在一定范围内 , 变形符合线弹 性变形规律 , 当σ1 - σ3 超过一定范围时 , 变形才 具有塑性变形 , 见图 5 。
1 试件的加工与试验设备 为了研究砂岩的力学特性 , 本次实验采用重庆
市云阳县寨坝滑坡体下盘的砂岩 , 将所取岩芯加工 成为圆柱体试件 , 试件直径 为 50mm , 高 h 为 100mm 。
单轴压缩试验采用日本 SHIMADZU 公司生产 的伺服式刚性试验机 , 该试验机可以进行拉伸 、压 缩 、剪切试验 , 轴向载荷最大 250kN , 可采用载荷 控制 、位移控制进行加载 , 计算机自动采集数据 。 本次进行的单轴压缩试验采用载荷控制 , 加载速度
图 3 第 3 组试件在三种状态下的应力与 纵向 、横向 、体应变曲线
饱和状态 自然状态 风干状态
表 1 砂岩在饱和 、自然 、风干状态下的强度σc 、屈服强度σs 、σs/σc 值
σc/ MPa
第 1 组试件 σs/ MPa
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