裂隙几何形态对冻结岩体压缩破坏特征的影响

摘要：

中西部矿井常采用冻结法施工技术,冻结壁中的裂隙会影响其力学特性使施工过程中产生透水等安全隐患.为掌握冻结裂隙砂岩破坏机理,进一步分析冻结法凿井施工过程中冻结壁稳定性,以冻结砂岩为研究对象,开展7种裂隙倾角α=0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°及3种裂隙长宽比β=10∶1,5∶1,2∶1的单轴压缩试验,分析强度及弹性模量的变化特征,并通过高速摄影机记录试样裂纹的起裂和破坏过程.结果表明:冻结砂岩强度随裂隙长宽比β的增大而增大,随裂隙倾角α的变化趋势呈抛物线型与线性2种类型.当裂隙长宽比β大于2时,其弹性模量在α=45°时取得最大值,在α=60°取得最小值.β=2时弹性模量随α增大而增大,在α=75°取得最大值.冻结裂隙砂岩的破坏模式以张拉及混合破坏模式为主,压剪破坏模式出现在α=45°及α=60°的试样中.试验结果有助于预测富水深层矿井冻结壁裂纹演化规律,为中西部地区矿井变形及稳定性提供理论参考.

关键词：单裂隙岩体、裂纹扩展、单轴压缩、冻结砂岩、破坏模式

所属期刊栏目：43

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：陕西省重点研发计划项目2019SF-264

在线出版日期：2023-06-06（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：342-351