軟巖中非貫通裂隙的破裂擴(kuò)展試驗(yàn)研究.pdf

1、非貫通裂隙能夠顯著降低軟巖強(qiáng)度、加快變形速度，因此定量研究非貫通裂隙軟巖破裂模式顯得非常必要。本文應(yīng)用單軸壓縮試驗(yàn)機(jī)和PIV（Particle Image Velocimetry）技術(shù)，對(duì)相似材料制備的具有不同傾角的軟巖非貫通裂隙試樣進(jìn)行一系列單軸壓縮試驗(yàn)?；谠囼?yàn)結(jié)果，研究了非貫通裂隙對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)的影響和軟巖破裂過(guò)程中裂隙的破裂機(jī)理，揭示了非貫通裂隙軟巖破裂模式。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在0°≤α≤45°時(shí)，試樣破壞以劈裂

2、張開為主，主生裂隙為翼裂隙，翼裂隙貫通整個(gè)試樣；在45°<α≤90°時(shí)，試樣破壞以剪切滑移為主，主生裂隙為次生裂隙，次生裂隙貫通整個(gè)試樣。本次試驗(yàn)只有在α=60°時(shí)出現(xiàn)了反翼裂隙模式，并且試樣在受壓時(shí)容易出現(xiàn)失穩(wěn)，在試樣頂端出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；在α=15°、30°和45°時(shí)觀察到了翼裂隙擴(kuò)展角，翼裂隙擴(kuò)展角隨著預(yù)制裂隙的增大呈先減小后增大的趨勢(shì)，在α=30°時(shí)，翼裂隙擴(kuò)展角最小。翼裂隙擴(kuò)展角的范圍為68°～80°。⑵試樣的峰值應(yīng)力隨著α的增大

3、呈先減小后增大的趨勢(shì)，在α=45°時(shí)，試樣的峰值應(yīng)力最小，為完整試樣的89％；裂隙傾角較大時(shí)（60°≤α≤75°），預(yù)制裂隙容易擴(kuò)展，而當(dāng)15°≤α≤45°時(shí)，預(yù)制裂隙擴(kuò)展比較困難。⑶通過(guò)云圖觀測(cè)得到試樣的主要變形集中在翼裂隙左半部分，隨著壓力的增大而不斷沿著滑移面向下滑動(dòng)，并且左下方位移量最大，而試樣的側(cè)向應(yīng)變主要集中在滑移面周圍，隨著壓力增大逐漸變大。初始裂隙的產(chǎn)生是在試樣達(dá)到峰值應(yīng)力之后，并且兩者相隔的時(shí)間非常短。在α=45°時(shí)，