飽水度及圍壓對巖石力學(xué)特性影響的三軸實驗研究.pdf

1、應(yīng)力水平、飽水程度對巖石的力學(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-2000三軸試驗機(jī)上對不同飽水程度的砂巖巖樣開展三軸實驗研究，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)力耦合實驗裝置上對不同飽水程度的型煤試樣開展了三軸滲流實驗研究，分析了圍壓、軸壓、孔隙壓和飽水度對型煤滲透性能影響規(guī)律;(3)在分析圍壓對巖石殘余強(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數(shù)關(guān)系;
　　3)強(qiáng)度退化指數(shù)可以較好地描述圍壓對殘余強(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，飽水度對砂巖模