峰前围压卸荷条件下岩石的应力-应变全过程分析和变形局部化研究

摘要

地下工程和边坡工程开挖一般处于卸荷条件.岩石在加载和卸荷条件下的力学特性不同,研究岩石在卸荷条件下的强度特性具有重要的理论和现实意义.根据损伤断裂力学知识建立了岩石处于卸荷条件下的全过程应力-应变关系,包括线弹性阶段、非线性强化阶段、应力跌落和应变软化阶段.理论和试验研究发现,岩石卸荷破坏所需要的应力比连续加载破坏时小,且卸荷破坏时的变形比连续加载时大,其主要原因是卸荷时存在裂纹张开,裂纹张开导致了无摩擦滑动和变形模量的减少,岩石的无摩擦滑动必定比摩擦滑动所需的应力小.通过和试验结果的比较验证了该理论的有效性和正确性,该理论对边坡工程和地下工程开挖具有重要的参考价值.