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岩体工程力学特性及变形力学机制探究

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过室内试验对绿泥石片岩工程力学特性及变形力学机制的研究,可以得出以下基本结论:水对绿泥石片岩岩体力学性质的影响至关重要,饱和条件下其强度软化系数为0.5,弹性模量软化系数为0.27,遇水软化效应十分明显。相比较同属隧洞沿线的大理岩,绿泥石片岩的弹性模量更低,变形能力更为突出,见图1。

岩体工程力学特性及变形力学机制探究

通过室内试验对绿泥石片岩工程力学特性及变形力学机制的研究,可以得出以下基本结论:

(1)水对绿泥石片岩岩体力学性质的影响至关重要,饱和条件下其强度软化系数为0.5,弹性模量软化系数为0.27,遇水软化效应十分明显。由于微裂隙发育情况不同,绿泥石片岩的透水性差异较大。

(2)相比较同属隧洞沿线的大理岩,绿泥石片岩的弹性模量更低,变形能力更为突出,见图1。仅计弹性变形,绿泥石片岩的变形就已相当可观。

图1 单轴条件下绿泥石片岩的弹性变形情况

图2 绿泥石片岩不同围压下的应力-应变曲线Pc—围压(www.xing528.com)

(3)绿泥石片岩的力学特性对围压比较敏感,三轴压缩条件下,绿泥石片岩的变形具有明显的应变强化和软化特征,随着围压的增加,应力降低值变小,并趋于理想弹塑性变形性态,岩体峰残差逐渐降低,残余强度对围压的敏感性要高于峰值强度,残余强度随围压增加的幅度比峰值强度大,见图2。

(4)绿泥石片岩的变形特性对围压的变化显示出一定的差异性。在三轴压缩条件下,干燥岩样的弹性模量随围压显著升高,并呈线性相关性,岩样结构压密,弹性性质的压缩硬化效应明显,而饱和岩样对围压的敏感性降低。

(5)高地应力条件下绿泥石片岩的流变变形相当可观,主要是由于岩体强度长期劣化造成的,其长期强度为瞬时强度的15%~29%。

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