水岩作用下露天矿坑蚀变岩三轴压缩试验分析.pdf

《水岩作用下露天矿坑蚀变岩三轴压缩试验分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第52卷第3期地质与勘探Vo1．52NO．32016年5月GE0L0GYANDEXPL0RAT10NMay，2016水岩作用下露天矿坑蚀变岩三轴压缩试验分析冯佰研，付厚利，秦哲。，牛传星，亓伟林(1．山东科技大学，山东青岛266590；2．临沂大学，山东临沂276000；3．山东省防灾减灾重点实验室，山东青岛266590)[摘要]本文研究水位升降对边坡稳定的影响。选取莱州仓上露天矿坑边坡蚀变岩样，对不同饱水一失水循环次数的蚀变岩进行了三轴压缩试验。对sWH粘聚力与循环次数关系、内摩擦角与循环次数关系做了回归分析，考虑到粘聚力受水岩作用影响较大，构建粘聚力与应变软化参数联系方程，描述峰后粘聚

2、力变化。进一步分析饱水一失水溶液成分，讨论饱水一失水循环对蚀变岩力学性质损伤机理。结果表明，随循环次数增加，STJH内摩擦角呈指数形式减小，粘聚力呈二次多项式形式降低；峰后粘聚力随轴向应变变化规律可用双曲函数描述。关于蚀变岩受水岩作用影响机理，从水物理角度看，SJH内部的微缺陷进一步发展，导致其力学性质的改变；从水化学角度，s^yJH中由蚀变产生的黄铁矿及碳酸盐成分发生水解或离子交换，力学性质发生变化。水位升降时蚀变岩粘聚力变化明显，对边坡稳定性有较大影响。[关键词]水岩作用蚀变岩三轴压缩试验岩石损伤规律[中图分类号]TU458+．3[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2016

3、)03—0564—06FengBai-yan，FuHou·li，QinZhe。NiuChuan-xing，QiWei·lin．Triaxialcompressiontestsonai-teredrockatanopenpitunderwater-rockinteraction[J]．GeologyandExploration，2016，52(3)：0564—0569．(2013)、宋勇军等(2014)通过试验对经过饱水一失0引言水循环的岩石力学性质进行研究，得出了水岩作用蚀变岩是近矿围岩与热液发生反应时，一系列下岩石的力学性质损伤规律。杨庆等(2003)、付金新物质通过交代作用替代旧物质而

4、形成岩石。蚀变伟等(2013)、张明等(2013)、张巍等(2013)、杨逾等岩相对其他岩石有着明显区别，经历水岩作用后其(2014)、柴肇云等(2015)在探索岩石损伤规律的基力学性质将发生显著改变。常规岩质边坡稳定性分础上进一步进行了岩石的损伤机理分析。析中以普通岩石为研究对象，很难得出水位升降对国内外在有关水对蚀变岩的力学性质影响研究岩质矿坑边坡稳定性影响。及水岩作用下岩石力学性质变化机理研究方面已有王旭东等(2007)、杨燕等(2009)、魏伟等很多成果，但仍然很难定性定量描述蚀变岩受水岩(2012)、苗朝等(2014)对自然状态及饱水状态下蚀作用影响规律，同时饱水一失水循环作用下

5、的蚀变变岩的力学特性进行研究，通过三轴压缩试验探明岩力学性质变化机理尚未探明，不能满足水位升降水岩作用对其力学性质损伤以粘聚力降低及内摩擦工程条件下的露天矿坑边坡稳定性研究的需要。角减小为主。王永新(2006)、刘新荣等(2009)、王本文依托《三山岛仓上露天坑尾矿库边坡安全新刚(2014)对水岩作用影响下的边坡稳定性进行状态监测、分析及预警技术开发与应用研究》科研探索，提出了水位升降是影响边坡稳定性的重要因项目，仓上露天坑于2013年开始作为三山岛选矿厂素。曹平等(2010)、姜永东等(2011)、邓华峰等尾矿库使用，坑内水位不断升降对边坡稳定性的影(2012)、刘业科(2012)、郭宏

6、云等(2013)、朱敏响日益突出。故选取仓上露天坑尾矿库边坡3#蚀[收稿日期]2015—12—26；[修订日期]2016—04—26．[责任编辑]陈伟军。[第一作者]冯佰研(1992年一)，男，硕士研究生，研究方向为岩土力学理论与应用。E—mail：562636552@qq．com。564第3期冯佰研等：水岩作用下露天矿坑蚀变岩三轴压缩试验分析变带处黄铁绢英化花岗质碎裂岩(S,,／JH)制成标准较完整的情况下，应当测定最大轴向力作用面与破岩样，将经历不同饱水一失水循环次数的岩样进行坏面两者间的角度值，以校核由试验数据计算得到岩石三轴压缩试验。分析岩样的粘聚力与循环次数的内摩擦角。关系，内摩

7、擦角与循环次数关系，对S,／JH力学参数1．3试验数据进行回归分析，构建回归函数对水岩作用下蚀变岩根据三轴压缩试验数据，利用摩尔圆求得岩样力学参数变化进行描述；选定受水岩作用影响较大粘聚力C、内摩控角，三轴压缩试验数据见表2。的力学参数，进一步探究力学参数与应变软化参数表2饱水一失水循环作用下三轴压缩试验数据关系；结合不同饱水一失水循环次数溶液成分比较，Table2Dataoftriaxialcompressiontes