含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究

摘要

弱面岩体具有明显的非均质性,其强度对岩体工程的设计、稳定性评价等具有显著的影响,另一方面弱面岩体力学参数的确定也存在较大的困难。尽管国内外学者从现场试验、模型试验及模拟试验等多个方面均有详细的研究,然而对含有天然弱面岩体的研究尚涉及较少。本文选取完整和含有天然弱面的砂岩、石灰岩做为研究对象,采用试验研究和理论分析相结合的方法,对试样的声学特性、强度和变形特征等进行了分析研究。首先对岩样进行超声波测试,研究岩样的声学特性以及弱面对声学参数的影响;其次利用 RMT-150B型伺服试验机对完整和弱面试样进行单轴和三轴压缩试验,研究两种试样纵波速度、强度和平均模量之间的关系,以及围压对试样强度和变形的影响关系;最后分析整理单弱面岩石的破坏理论,研究了弱面试样的破坏形式和破坏原因。研究结果表明:弱面的倾角、厚度及是否贯通等对试样的纵波速度、平均模量和强度具有显著的影响。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 工程背景及研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 课题的提出

1.5 研究的内容

1.6 研究的技术路线

2 试样的选取与制作

2.1 引言

2.2 岩芯的钻取

2.3 弱面试样的选择

2.4 试件规格及加工精度

2.5 试样的超声波测试

2.6 本章小结

3 弱面试样单轴压缩试验的力学性质研究

3.1 引言

3.2 试验设备与方法

3.3 试验步骤及方案设计

3.4 全程应力应变曲线

3.5 弱面试样与完整试样单轴试验力学参数比较

3.6 本章小结

4 弱面岩样三轴压缩试验力学性质研究

4.1 引言

4.2 试验设备与步骤

4.3 全程应力应变曲线

4.4 弱面试样与完整试样三轴试验力学参数比较

4.5本章小结

5 弱面试样破坏理论

5.1 岩石的Mohr-Coulomb强度理论

5.2 弱面岩石压缩破坏准则

5.3 弱面试样破坏形式

5.4 弱面岩石破坏原因分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

参考文献

作者简历

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