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摘要
为揭示缓倾层状岩石的拉压力学特性及破坏机制，对15°以内缓倾角度的层状砂岩开展单轴压缩试验和巴西圆盘劈裂试验。借助高速摄影仪和数字图像相关技术(DIC)记录并分析试样的变形破坏过程，基于实验数据和破坏过程对缓倾层状砂岩的拉压力学特性展开研究。研究结果表明：缓倾层状砂岩试样内部产生微裂纹的应力阈值与层理角度的关联度很低，而裂纹扩展的应力阈值受到层理角度的影响较大；与0°层理试样相比，缓倾层理试样内部更易发生裂纹扩展，导致体积膨胀，从细观尺度解释缓倾层状围岩隧道底部易发生底隆的原因。缓倾层状砂岩在层理方向和加载方向之间的角度从0°到15°变化时，单轴抗压强度和弹性模量随层理角度的增大呈先减小后增大的趋势，强度变化受破坏模式影响较大，巴西抗拉强度则随着层理角度的增大而增大。缓倾层状砂岩在单轴压缩下的破坏模式主要分为2类：0°时的穿层面剪切与劈裂张拉混合破坏，缓倾角度时穿层面与顺层面的复合剪切破坏；在巴西劈裂试验下的破坏模式同样可以归纳为2类：0°时的直线型，缓倾角度时的折线型。
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单位中铁西南科学研究院有限公司; 中铁十八局集团有限公司; 中南大学; 土木工程学院
