具有显著层理面的红砂岩力学性质研究

针对具有显著层理面的红砂岩体,按照平行层理面和垂直层理面两个方向加工,得到平行层理组试件和垂直层理组试件。利用超声波仪测定两组试件的纵波波速,依据波速选取离散型较小的试件开展单轴压缩试验,系统研究不同加载方向下两组试件的强度特性、变形特性、破坏特性及扩容特性。研究结果表明,垂直层理面试件的纵波波速和弹性模量均低于平行层理组试件,强度则高于平行层理面试件。平行层理组试件发生典型的劈裂破坏,垂直层理组试件发生典型的剪切破坏。采用扩容应力和剪胀角表征两组试件的扩容效应,研究发现平行层理组试件的扩容效应较垂直组弱。     

热-力耦合下加热时间对岩体物理力学性质影响的试验研究

通过对细粒红砂岩进行不同温度、不同持续时间、不同工艺下的热处理,采用巴西劈裂试验与饱和-浮力法测量其抗拉强度与有效孔隙率,并对不同热处理的持续时间、工艺对于细粒红砂岩的影响作了细致分析,结果表明:在加热时,岩石的强度和物理特性经历了明显的、不可逆的变化。热处理的持续时间对拉伸强度有一定影响。红砂岩的力学行为在一定温度区之后发生变化,200~250℃可认为是红砂岩的临界温度区。     

基于声发射的大理岩破坏模式研究

不同围压条件下大理岩破坏模式不同,这种破坏模式的差异可以通过压缩试验过程中的声发射特性进行研究。利用超声波波速选取离散型较小的大理岩试件开展三轴压缩试验,结合声发射试验对不同围压下大理岩的声发射特性进行研究。结合声发射特征和应力-应变曲线对三轴加载过程中大理岩破坏模式进行了分析。研究结果表明,随着围压的升高,应力-应变曲线的脆性跌落程度逐渐降低,扩容起点对应的体积应变和轴向应变均逐渐增大。声发射在大理岩体积扩容前计数较小,能量很低,在体积扩容后声发射累计能量和累计计数急剧升高,裂纹不断发展,最终导致试件破坏。随着围压的升高,最大声发射幅值、累计能量、累计计数均逐渐降低,试件的脆性减弱,破坏模式向延性转变。