强度准则对不同岩性破坏强度的适用性研究

摘要

对煤岩 、 砂岩 、 大理岩和花岗岩的常规三轴试验结果进行分析,以整体平方根误差最小为原则拟合确定了4种强度准则参数,比较各准则对不同岩性的整体拟合效果以及抗压强度预测值与试验值之间的差异.获得以下主要结论:从整体拟合效果考虑,直线型Mohr-Coulomb准则拟合效果最差,非线性的Bieniawski准则和指数强度准则对不同岩性强度的拟合效果具有明显优势;Mohr-Coulomb准则都高估了不同岩性的单轴抗压强度,且对煤岩和砂岩的高估程度达到50％ 左右,预测结果严重失真,因而不建议采用Mohr-Coulomb准则预测岩石的单轴抗压强度.不同岩性在脆性破坏阶段的非线性特性相差很大,煤岩和砂岩的非线性特性较花岗岩和大理岩的非线性特征显著,在脆性破坏阶段,直线型Mohr-Coulomb准则有低围压低估而高围压高估的特性,Bieniawski准则和指数强度准则预测结果与大量试验数据点相吻合,预测效果最佳;围压影响系数随围压增加整体呈现减小趋势,在低围压范围减小较快,随着围压升高围压影响系数逐渐趋于定值,软岩受围岩影响强度的提高较硬岩显著.