贯通与半贯通红砂岩试样圆孔胀裂特征研究

摘要：

胀裂破岩是常见的破碎岩石手段,为研究单孔岩样的胀裂效果,制作了4种不同边距的贯通、半贯通圆孔红砂岩试样.借助自制的胀裂装置,在刚性伺服机上进行单轴加载,分析不同加载速率、钻孔边距和钻孔深度下圆孔周边的裂纹扩展形式,研究不同边距下试样的破坏特征.研究发现:当边距为40 mm时,半贯通试样破坏所需的时间超过贯通试样.达到峰值荷载时,大部分半贯通试样的胀裂只在一侧产生裂纹,小部分出现2条不规则的裂纹,大部分裂纹只延伸一定长度而未贯穿至试样底部.随着边距增加,贯通试样在2种加载速率下破坏时间的差值逐步扩大,0.4 mm/min速率下试样的胀裂时长快速增加,破岩速率大幅降低,而0.8 mm/min速率下试样破坏时发生的位移更小.分析试样的局部应变发现,2种加载速率下试样的局部应变变化规律差异并不明显.研究结果表明:相比半贯通试样,贯通试样更容易发生变形,胀裂产生的裂纹水平对称;在边距和孔深一定的情况下,2种加载速率对试样的胀裂破坏差异较小.研究结果可为钻孔胀裂法破碎岩石提供参考.

关键词：胀裂破岩、裂纹扩展、破岩效率、钻孔深度、边距

所属期刊栏目：19

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金资助项目;长安大学中央高校专项资金资助项目

在线出版日期：2022-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1616-1625