本文關鍵詞：三軸壓縮巖石應變軟化及滲透率演化的試驗和數值模擬

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【摘要】：三軸壓縮下巖石峰后應變軟化行為及滲透率演化規(guī)律是巖石工程穩(wěn)定性分析的基礎。取新疆巴里坤砂巖樣在室內開展了三軸壓縮試驗和三軸滲流試驗,獲得了不同圍壓下巴里坤砂巖的全程應力應變曲線、體積應變與滲透率關系曲線。試驗結果表明:隨著圍壓增加,巖石峰后殘余強度增加,體積擴容和脆性減弱;隨著軸向應變增加,巖石先發(fā)生彈性壓縮,空隙空間減小,滲透率降低;當應力達到屈服強度,巖石內裂隙開始擴展,滲透率降低速率趨緩;在峰值應力后,巖樣破壞,裂隙擴展加速,并伴有新裂隙的萌生,巖樣滲透率開始快速增長,巖樣的滲透率呈"V"型變化。提出了描述圍壓對巖石峰后脆性影響的新參數,即脆性模量系數,圍壓與脆性模量系數之間服從負指數關系�；诖嘈阅Ａ肯禂怠姸韧嘶笖岛蛿U容指數,建立了考慮圍壓影響的巖石應變軟化模型。在分析體積應變與巖石滲透率之間關系基礎上,建立了基于體積應變增透率的巖石滲透率演化模型。在FLAC下模擬了巴里坤砂巖不同圍壓下的應變軟化行為和滲透率演化過程,結果表明:巖石應變軟化模型能很好地模擬圍壓對巖石殘余強度、體積擴容和峰后脆性的影響;所示模型能較好地模擬圍壓和剪脹對巖石滲透率的影響;巖樣峰后內部出現了明顯的剪切破壞帶,剪切破壞帶與大主應力的夾角隨著圍壓的增加而增大。在剪切破壞帶內單元的滲透率顯著增長,最后形成了一個流動通道。
【作者單位】： 河北科技大學建筑工程學院;遼寧工程技術大學力學與工程學院;
【關鍵詞】： 脆性模量系數 應變軟化 滲透率 三軸壓縮
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51274079,51274110,51574139)
【分類號】：TU45
【正文快照】： 巖石三軸試驗研究表明,在應力達到峰值強度后,巖石通常發(fā)生明顯的應變軟化現象。隨著變形增加,峰后巖石內部裂隙擴展加劇,體積擴容加速,滲透率快速增長,巖石的強度下降并逐漸趨于殘余強度。巖石的峰后力學行為與隧道開挖、煤炭和石油等資源開發(fā)、地震、巖爆、突透水和瓦斯突出

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