循环加、卸载条件下北山深部花岗岩损伤与扩容特性

摘要：

采用MTS815岩石力学试验机和声发射监测系统，研究我国高放废物地质处置库北山预选区深部花岗岩在三轴循环加、卸载条件下的损伤和扩容特性。基于试验结果，分析岩石全应力-应变曲线与累计声发射撞击数和事件数的时空分布关系，进而揭示其破裂演化机制。通过构建岩石在循环加、卸载过程中的塑性应变轨迹，获得峰后剪胀角随塑性剪切应变的变化规律，探讨岩石扩容对塑性剪切应变和围压的依赖性。研究结果表明：(1)声发射事件增量最大值出现在应变软化阶段，在该阶段的反复加载是加剧其内部损伤和裂隙宏观贯通的主导因素，残余变形阶段的裂隙行为主要表现为宏观断裂面间的摩擦、滑移，岩石扩容率趋于恒定；(2)卸载过程对于裂隙发展的影响远小于加载过程，由于裂隙的发展状态不同，在裂隙损伤应力(σcd )之前和之后卸载导致的声发射特征具有显著的差异性；(3)峰后剪胀角随塑性剪切应变的增加而减小，并随围压增加其衰减梯度不断减小，采用指数函数建立围压和塑性剪切应变为影响因素的剪胀角模型，可合理描述北山花岗岩的扩容特性。

关键词：岩石力学、北山花岗岩、循环加、卸载、损伤、扩容、剪胀角

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11102061

在线出版日期：2014-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1740-1748