三維應(yīng)力下花崗巖剪切變形破裂特征試驗研究.pdf

1、巖石是一種由多種礦物質(zhì)組成的非均質(zhì)體，所以巖石的性質(zhì)比較復(fù)雜。在自然界以及工程中，巖石的受力狀態(tài)十分復(fù)雜，所以研究巖石的破壞規(guī)律具有一定的困難。巖體失穩(wěn)破壞的主要形式之一是剪切破壞，包括單面剪切和雙面剪切。巖石在不同應(yīng)力狀態(tài)下的破裂規(guī)律具有很大的差別，所以研究巖石在不同應(yīng)力狀態(tài)下的破裂特征有重大意義。鑒于以上分析，本文進(jìn)行了不同應(yīng)力條件下花崗巖的單面剪切和雙面剪切破壞特性的試驗研究，比較不同應(yīng)力狀態(tài)下剪應(yīng)力-位移曲線中各個階段的特點(diǎn)，同

2、時結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)，進(jìn)一步探討巖石破壞過程中各個階段的聲發(fā)射特征,并借助3D激光掃描儀掃描剪切面的表面形貌，以更好的把握巖石破裂規(guī)律。通過研究發(fā)現(xiàn)：
　?。?）花崗巖單面剪切和低法向應(yīng)力的雙面剪切破裂全過程中，剪應(yīng)力-位移曲線大致可以分成4個階段：加載調(diào)整段（OA）、彈性變形段(AB)、彈塑性變形段(BD)、峰后變形段（DE）。但是雙面剪切過程中，當(dāng)法向應(yīng)力大于50MPa時，例如70MPa時，花崗巖破裂過程的剪應(yīng)力-位移曲線多出了一

3、段很長的塑性變形強(qiáng)化段，表現(xiàn)出了很強(qiáng)的塑性。
　?。?）花崗巖單面剪切破壞過程中，隨著法向應(yīng)力的增加，巖樣的峰值抗剪強(qiáng)度、殘余抗剪強(qiáng)度、彈性變形段斜率以及峰值強(qiáng)度與殘余強(qiáng)度之比都逐漸增加，花崗巖的單面剪切摩擦系數(shù)逐漸減小。
　　（3）花崗巖雙面剪切破壞過程中，隨著法向應(yīng)力的增加，巖樣的峰值抗剪強(qiáng)度和殘余抗剪強(qiáng)度逐漸增加，彈性變形段斜率和峰值強(qiáng)度與殘余強(qiáng)度之比逐漸減小，雙面剪切摩擦系數(shù)先增大再減小。
　?。?）在花崗巖單