煤炭工程

作者：宋勇军,郭玺玺,谭皓,车永新

单位：1. 西安科技大学；2. 西安科技大学建筑与土木工程学院；

关键词：饱水冻结,裂隙倾角,三轴压缩,力学性质,破坏模式,

为探究寒区裂隙岩体的力学特性及破坏机理，对不同裂隙倾角的饱水砂岩开展-10℃冻结环境下的常规三轴压缩试验。结果表明：裂隙几何特征对加载过程中砂岩应力应变曲线发展有较大影响。应力应变曲线初始段呈“上凸型”特征，这是由于该阶段主要由岩体孔隙和裂隙内冰体承担荷载。砂岩峰值强度、弹性模量、抗剪强度参数与裂隙倾角呈线性正相关|泊松比、体积应变与裂隙倾角呈非线性负相关关系，但变化幅度不大|低温冻结环境一定程度上增强了砂岩颗粒间胶结度及摩擦力，使得不同裂隙砂岩均呈单斜面剪切破坏特征，除主剪切面斜裂纹外无明显翼裂纹及次生裂纹出现。通过建立考虑裂隙砂岩强度和变形的损伤演化方程发现，随裂隙倾角增大，砂岩起裂应力水平、扩容应力水平均逐渐增大，而峰后应力应变曲线跌落状态越明显，表明应力应变曲线弹性阶段相对变长，塑性阶段变短，砂岩脆性增强，抵抗塑性变形能力下降。

来源：2022年第2期

《煤炭工程》期刊编辑部

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