滲透水壓作用下砂巖卸荷力學特性試驗研究.pdf

1、對于開挖邊坡工程，巖體的力學特性主要表現(xiàn)為卸荷，巖體在加載和卸荷力學狀態(tài)下其力學特性和變形特征具有本質的區(qū)別，其與滲流的相互作用也應存在很大的差異，因此，深入開展?jié)B透水壓對砂巖卸荷力學特性方面的研究具有重要意義。本文選取三峽庫區(qū)典型砂巖為研究對象，通過室內試驗對其力學特性進行了研究，主要的研究內容如下：
　　1）在TOP INDUSTRIE多功能巖石三軸測試系統(tǒng)上對完整砂巖進行不同卸荷速率（0.005MPa/s、0.02MPa/s

2、、0.05MPa/s、0.1MPa/s）不同滲透水壓（0MPa、0.3MPa、0.6MPa、0.9MPa、1.2MPa）下的三軸卸荷試驗。研究了不同卸荷速率下巖石的強度、變形以及破壞特征。結果表明隨著卸荷速率的增加，試樣的強度、變形模量均不斷增大，破壞程度越高。
　　2）在 TOP INDUSTRIE多功能巖石三軸測試系統(tǒng)上對完整砂巖進行不同圍壓（5MPa、10MPa、15MPa、20MPa）不同滲透水壓（0MPa、0.3MPa、

3、0.6MPa、0.9MPa、1.2MPa）下的三軸卸荷試驗。研究不同滲透水壓下巖石的強度、變形以及破壞特征。結果表明隨著滲透水壓的增加，試樣的強度、變形模量均不斷減小，而破壞程度就越高。
　　3）在TOP INDUSTRIE多功能巖石三軸測試系統(tǒng)上對完整砂巖進行不同卸荷損傷（0％、20%、30%、40%、70%、80%、90%、100%）砂巖的滲流試驗。研究不同卸荷損傷程度砂巖的滲透規(guī)律。并對艾萬民提出的飽和巖體滲透系數(shù)與卸荷量的

4、關系表達式進行修正。結果表明：當卸荷量小于80%時，隨著卸荷量的增大，滲透系數(shù)增加緩慢，幾乎沒有變化，當卸荷量在80%~90%之間滲透系數(shù)稍微加快，當卸荷量大于90%時，滲透系數(shù)快速增大尤其在接近破壞時滲透系數(shù)呈幾何倍數(shù)增大，可以看出在卸荷量大于90%后，砂巖試件內部裂縫已經(jīng)漸漸擴展，形成了滲流通道，試件滲透系數(shù)迅速增加，表明了砂巖試件滲透系數(shù)的突變性。得到修正后的曲線與試驗曲線吻合度更高。
　　4）考慮透水壓力作用的卸荷損傷砂巖