峰前卸荷损伤大理岩的动静力学特性试验研究

作者：朱子涵; 蔚立元^*; 孟庆彬; 靖洪文; 苏海健; 付安琪

来源：岩石力学与工程学报, 2019, 38(04): 747-756.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2018.1414

• 岩石力学
• 峰前卸荷试验
• 损伤破裂
• 动静载
• 力学特性

深部巷(隧)道开挖将导致围岩卸荷损伤甚至破裂,这类损伤破裂围岩还将承受后继采掘活动带来的静态扰动和动力冲击,继续破裂甚至破坏失稳,因此,有必要开展损伤破裂围岩再承载力学行为的研究。首先开展3级围压(15,25,35 MPa)条件下的大理岩峰前卸荷试验,每级围压分4个卸荷点,共制备72个损伤破裂岩样;然后,分别采用MTS815试验机和分离式Hopkinson压杆对损伤岩样进行静、动态单轴压缩破坏试验。试验结果表明:相同围压(或卸荷点)下,岩样卸荷损伤变量与卸荷点(或围压)呈正相关关系;卸荷损伤岩样的静、动态宏观力学参数均随损伤变量的增加而呈负指数函数衰减,且脆性破坏特征趋于不明显。损伤变量小于其临界值Dc=0.17时,动态增强因子稳定在1.5左右,动弹性模量快速下降而静弹性模量变化不显著;损伤变量大于Dc时,动态增强因子急剧增大,而动、静态弹性模量则趋于一致。这种动静态的差异性是卸荷损伤效应和应变率效应复杂的耦合作用导致的。研究结论对深部巷(隧)道围岩力学参数的选取和支护方案的优化有一定借鉴意义。

• 单位
  深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 土木工程学院; 中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学