三轴压缩时岩石破裂面方位角理论值与实验值研究

摘要

考虑边界条件对试样破裂路径的影响,分析了粗砂岩理论破裂面与实际破裂面不一致的机理,并在莫尔-库仑准则下对比了不同破裂面上强度差异的机制,结果表明:莫尔-库仑准则下粗砂岩的破裂面方位角理论值在67.45°附近,但实际破裂面被边界约束限制在了对角线所在的63°附近,而不同剪切破裂面上对应着不同的强度,破裂面理论值与真实值的不一致最终影响了强度,导致实验值比理论值偏大,且这种偏离随围压的增大而增大.消除这种差异可以通过增大试件高径比来实现,而国内普遍采用国标(GB/T 50266-2013)推荐值的下限,也即二倍高径比的圆柱试件,建议国内岩石强度试验采用国标推荐值的上限(2.5∶1),既可以消除端部约束对真实强度的影响,也与国际岩石力学学会推荐值更加接近.