围压作用下岩石峰前裂纹演化行为及其扩展模型

摘要

理解岩石在加载过程中的裂纹演化特征及规律对于岩体工程开挖与支护具有重要意义.本文详细地研究了围压作用下岩石的裂纹扩展行为,主要结论如下:1)依据裂纹轴向应变的演化特征,围压作用下岩石的差应力-应变曲线可以分为三个阶段,分别为线弹性阶段、裂纹扩展阶段及峰后阶段;2)建立围压作用下岩石的裂纹扩展模型,并进行了验证,发现通过理论模型计算得出的理论数据与试验数据吻合度较高,验证了裂纹扩展模型可以被用来描述围压作用下岩石的非线性裂纹扩展行为;3)裂纹扩展模型中岩石裂纹非弹性柔度和裂纹起裂应变随着围压的增大和温度的升高呈减小趋势.峰值裂纹轴向应变随着非弹性柔度的增大呈非线性增大趋势,其增大速率逐渐降低,而裂纹起裂应变与峰值裂纹轴向应变呈线性关系.