溶蚀岩体各向异性力学性质的试验研究

摘要

溶蚀岩体通常对岩体工程稳定性具有关键控制作用.为了揭示富含层理溶蚀岩体各向异性力学性质演化规律,分别针对不同溶蚀率(K=0%,5%,10%,15%,20%)的岩体进行室内单轴抗压试验,获取每种溶蚀率条件下不同夹角(α=0°,30°,45°,60°,90°)抗压强度和弹性模量,分析岩体破坏特征,依据试验结果建立含层理溶蚀岩体抗压强度和弹性模量的预测模型,并进行实验验证.结果表明:抗压强度在α=0°,90°时最大,α=45°时最小,整体呈现对称U形;弹性模量在α=60°最小,α=90°最大,整体呈现不对称U形;完整岩体抗压强度以及弹性模量的各向异性指数最大,分别为1.98、3.05,随着溶蚀率增大其值逐渐减小,K=20%时,分别为1.10、1.36;溶蚀率较小岩体变形破坏受岩体基质和层理控制,以劈裂、错动剪切和滑动剪切为主;随着溶蚀率增大,变形破坏受溶蚀孔隙和骨架控制明显,以骨架鼓胀剪切错动、压碎破坏为主.