不同高孔隙水压砂岩三轴压缩力学特性及多向破裂机制

摘要：

高坝水库蓄水后,坝基及库岸岩体水压环境改变,易诱发岸坡失稳、坝体垮塌等工程问题.为探究不同恒定水压对坝基裂隙岩体作用差异与机制,开展了带初始损伤砂岩不同高恒定孔隙水压三轴压缩试验研究,同时结合CT与电镜扫描对其多向破裂机制进行了分析.试验结果表明:(1)在围压为80 MPa条件下,孔隙水压越大,砂岩脆性越强,峰值强度越低,体积扩容应力越小,孔隙水压由10 MPa增至50 MPa,峰值强度降低33％.(2)孔隙水压不同,砂岩内部劣化范围和劣化效果差异显著,表现为砂岩试件破裂面形式多样、方向各异.CT扫描显示,随着孔隙水压增大,劣化作用由试件中部向两端扩散,水压-围压比小于25.0％,孔隙水压劣化作用主要集中在试件中部约1/3范围,水压-围压比大于62.5％,孔隙水压对整个试件均有明显劣化作用.(3)电镜扫描发现,随着孔隙水压增加,砂岩细观颗粒结构由剪切滑移破坏向剪切断裂破坏转变,砂岩微观晶体结构由菜花状向米粒状转变.宏观破坏模式由塑性破坏向脆性破坏转变,形成多向破裂面,与孔隙水压作用下细观结构中细颗粒不均匀堆积和大颗粒断裂有关,其中多向破裂面形成与其微观晶体结构抗剪强度直接相关.

关键词：三轴压缩试验、水-岩耦合、孔隙水压、黏结软化、多向破裂面

所属期刊栏目：44

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

在线出版日期：2023-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2611-2618