凝灰質(zhì)粉砂巖力學特性和本構(gòu)方程的研究.pdf

1、自然界中水和巖石是同時存在的，且二者之間進行著繁雜的物理和化學作用，影響巖石的力學特性特性。自然界中水對巖石的浸蝕破壞是從巖石結(jié)構(gòu)表面開始的，因此同類巖石的力學性質(zhì)在不同含水狀態(tài)環(huán)境下的力學性質(zhì)差異很大。在隧道的開挖和支護中精確把握住巖石的力學性質(zhì)是工程安全、質(zhì)量和進度的保證。所以探究不同含水狀態(tài)下巖石的力學特性就顯得十分重要，是地下空間與隧道界研究的一個重中之重的課題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴取少量巖樣的粉晶樣品送成都理工大

2、學材料與化學化工學院綜合實驗中心，通過DX-2700 X射線衍射儀分析凝灰質(zhì)粉砂巖物質(zhì)成分和含量。⑵通過凝灰質(zhì)粉砂巖在自然狀態(tài)下的吸水性試驗。了解凝灰質(zhì)粉砂巖自然吸水率和時間之間的曲線關(guān)系，據(jù)此設(shè)定了直剪、單軸壓縮和三軸壓縮試驗中巖樣的泡水時間點。⑶使用成都理工大學自主研發(fā)的攜帶式巖石力學多功能試驗儀進行不同浸水時間下標準試樣的直剪試驗。以試驗結(jié)果為依據(jù)，分析浸水時間與含水率之間的曲線關(guān)系，從而獲得剪切力及力學參數(shù)與浸水時間之間的關(guān)系，

3、構(gòu)建以浸水時間t為因量的Mohr-Coulomb準則。⑷使用MTS巖石綜合測試系統(tǒng)對凝灰質(zhì)粉砂巖進行常溫下不同浸水狀態(tài)下的單軸壓縮試驗。得到不同浸水狀態(tài)下的巖樣σ-ε曲線關(guān)系、單軸抗壓強度和力學參數(shù)，研究浸水時間與含水率之間的關(guān)系，進而探究浸水時間對巖石強度、變形及各力學參數(shù)的影響，并建立以浸水時間為變量的巖石本構(gòu)關(guān)系。⑸使用MTS815.03型巖石三軸伺服剛性試驗機進行自然狀態(tài)下σ3=5、10、25、40、60MPa的三軸壓縮試驗。得