节理岩体模型强度与变形真三轴试验研究

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在岩土工程的应力、应变分析中,模型试验是一种行之有效的方法,它能探索许多运用数学分析方法不易解决的问题,诸如岩体在弹性、塑性、粘性范围受力直到破坏的机理,以及运动与动力学等问题。 本文通过相似理论建立模型试件与工程实际岩体的相似关系,制作节理岩体模型试件,通过真三轴压力机进行试验,从而得出影响节理岩体模型强度与变形特性的各种影响因素,进而根据模型试验的结果推算出工程实际岩体在三维应力状态下的力学参数。 在节理岩体模型试验的过程中,考虑了多种影响节理岩体强度与变形的因素,其中包括:节理的组数,节理面之间的夹角,节理连通率,节理密度等。制作相应的模型试件,通过真三轴压力机改变不同的围压,研究各种类型的节理岩体试件在不同围压条件下的强度及变形特征。 试验结果表明:模型试件的极限强度(σ<,1>)随着中间主应力(σ<,2>)的增加有所提高,极限强度的最大增加量达到65.8%。在中间主应力较低时,岩石呈现出塑性的特征,但随着中间主应力的增加,岩石逐渐由塑性向脆性转换。岩石破坏不仅取决于最大主应力差(σ<,1>-σ<,3>),而且与中间主应力关系密切。 同时,节理面与主应力的位置对应关系、节理连通率、节理密度都会对节理岩体的强度及变形产生不同程度的影响,究其原因,是岩体模型的节理密度、连通率等因素较大程度上改变了岩体的力学特性。
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