单轴压缩下混合片麻岩脆性破坏特征分析.pdf

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1、8工程勘察Geotechnicaly口砌Jl＆Surveying2012年第1期单轴压缩下混合片麻岩脆性破坏特征分析徐士良，邵艳(1．安徽建筑工业学院岩土工程系，合肥230022；2．同济大学地下建筑与工程系，上海200092)摘要：岩石单轴压缩变形试验是地下工程勘察中的基本力学试验。本文根据混合片麻岩单轴压缩变形试验的峰前应力一应变曲线，把其破坏过程分为裂纹闭合阶段、线弹性变形阶段、裂纹稳定扩展阶段和裂纹非稳定扩展阶段，并采用滑点回归分析技术得到了混合片麻岩各阶段裂纹临界应力值，即：裂纹闭合应力为23MPa，裂纹起裂应力为45

2、MPa，裂纹损伤应力为86MPa，最后进行了单轴压缩下混合片麻岩脆性破坏过程细观模拟分析，为工程支护设计和围岩破坏机理分析提供参考。关键词：混合片麻岩；单轴压缩；脆性破坏；细观模拟中圈分类号：TU452文献标识码：ABrittlefailureanalysisofmixedgneissinuniaxialcompressiontestXuShiliang一，ShaoYan。(1_AnhuiInstituteofArchitectureandIndustry，DepartmentofGeotechnicalEngineering，

3、Hefei230022China；2．rong~University，DepartmentofGeotechnicalEngineering，Shanghai200092，China)Abstract：Uniaxialcompressiondeformationtestofrockisthebasicmechanicaltestingeotechnicalinvestigationofundergroundproject．Accordingtopre—peakstress—straincurve，thefailureproces

4、sofmixedgneissischaracterizedbyseveraldistinctdeformationstageswhichincludecrackclosure，linearelasticdeformation，stablecrackgrowthandunstablecrackgrowth．Thecrackdamagestressthresholdofeverystageisdeterminedbythemovingpointregressiontechniquebasedonthestress—straincur

5、ve．Thecrackclosurestressthresholdis23MPa，thecrackinitiationstressthresholdis45MPaandcrackdamagestressthresholdis86MPa．Finally，themicroscopicbrittlefailureprocessofmixedgneississimulatedbyparticlemechanicsapproach，whichisingoodagreementwiththeexperiment．Thestudyresult

6、sprovideanimportantreferenceforsupportdesignandfailuremechanismanalysisofsurroundingrock．Keywords：mixedgneiss；uniaixialcompression；brittlefailure；particlesimulation阻应变片测量和声发射等手段分析了岩石脆性破坏0引言的特点；任建喜和葛修润等对岩石单轴细观损伤单轴压缩变形试验是工程地质勘察中最常用的演化特性进行了CT实时分析；李庶林等。进行了单一种试验方法，通过对一定尺度

7、、形状的岩石试样轴受压岩石破坏全过程声发射特征研究；吕明等进行压缩，得到岩石的应力一应变关系曲线等信展开了脆性岩石单轴压缩变形强度的试验研究；张息，可以揭示岩石的重要破坏特征和过程。岩石脆茹和谢和平等进行了单轴多级加载岩石破坏声发性破坏的过程就是其内部微裂纹萌生、扩展和断裂射特性试验研究。在数值模拟方面，王士民等进行的过程。随着能源地下储存、核废料深埋处置、了脆性岩石破坏的演化细胞自动机研究；Teng—fong深部矿产资源开采及高地应力地区的隧道建设等大Wong等”采用RFPA研究了大理岩的破坏特性。量地下工程建设的发展，岩石的

8、脆性破坏问题已成收稿日期：201l-02-08；修订日期：2011-05-11为岩石力学研究的焦点之一，对于指导工程设计和基金项目：安徽省教育厅自然基金项目(KJ2O11B040)；安施工具有重要意义。徽建筑工业学院博士启动基金项目(k025301)．国内外很多