双裂隙细砂岩蠕变破裂演化特征与锚杆加固止裂效应试验研究

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lh305879918
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本文利用RLJW-2000微机控制岩石三轴剪切流变仪和PCI-II声发射系统,对不同预制裂隙长度的细砂岩试样以及不同数量锚杆锚固的裂隙试样进行了单轴压缩蠕变声发射试验,研究双裂隙细砂岩蠕变破裂时的裂纹扩展过程以及锚杆对裂隙试样的加固止裂效应,研究结果表明:(1)以完整试样作为标准,预制裂隙长度为20mm和30mm时,蠕变破坏时的强度分别降低了37.66%和65.71%。预制裂隙长度对试样的强度影响显著。(2)双裂隙岩石试样的破坏都表现为拉剪贯通模式,新的裂纹首先从两条预制裂隙的内部尖端开始起裂,随着应力的增加,微裂隙主要沿着预制裂隙方向向试样上下端部扩展、连接与贯通,最终导致试样的破坏。预制裂隙长度对裂隙破坏模式的影响:预制裂隙越长,试样最终破坏的主裂隙形式越简单,且破裂面较为平直;预制裂隙越短,试样最终破坏的主裂隙形式越复杂,破坏越充分,且裂隙多呈弧形形式。这与声发射事件点的空间演化特征吻合。(3)以未加锚的试样作为标准,水平单锚试样和水平双锚试样蠕变破坏时的强度分别提高了7.79%和22.14%。锚杆对裂隙试样的加固作用明显,双锚加固的作用大于单锚加固的作用。(4)与未加锚的试样相比,加锚试样的声发射事件点延伸到锚杆所在位置时,事件数均明显减少;加锚试样的宏观裂隙向内扩展到锚杆位置时,形成了楔形破裂面,次生裂隙和破裂断面多呈弧形形式,锚杆对微裂纹的扩展起到了抑制作用,同时改变了裂隙的扩展方向,且双锚的抑制作用优于单锚。
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