采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (3): 601-612.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0541

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含水率影响下软岩锚固单体宏细观力学特性

荣浩宇1,李桂臣1,王伟2,赵光明3,梁东旭4,许嘉徽1   

  1. 1. 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,矿业工程学院,江苏 徐州221116;
    2. 河海大学土木与交通学院,江苏 南京 210098;3. 安徽理工大学矿业工程学院,安徽 淮南 232001;
    4. 徐州工程学院土木工程学院,江苏 徐州 221018
  • 出版日期:2025-05-15 发布日期:2025-05-21
  • 通讯作者: 李桂臣,E-mail: liguichen@126.com,Tel:15805215566
  • 作者简介:荣浩宇(1992— ),男,安徽省淮北市人,博士,副教授,从事岩石力学与岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(U22A20165,12072102,52174089,52304082) 

Macro-and meso-mechanical properties of anchored soft rock under the influence of moisture content

  • Online:2025-05-15 Published:2025-05-21

摘要: 为研究泥岩锚固结构水化失稳机制,基于不同含水率条件下软岩锚固单体力学试验与细观数值模拟,分析水化作用下软岩锚固单体宏细观力学特性。宏观层面,随着含水率的增大,泥岩锚固结构承载能力降低,不同应力水平下饱和含水率锚固单体试样强度降幅达65.04%~70.41%,锚固结构破碎程度提高,破坏模式由“渐进式”向“突变式”转变。细观层面,泥岩颗粒模量与黏结抗拉强度分别降低91.4%和94.2%,砂岩颗粒模量与黏结抗拉强度分别降低84%和65.8%,水化损伤的加剧会削弱颗粒间的黏结强度并改变黏结受力状态,损伤更容易发育扩展,导致锚杆-岩石、岩石-颗粒间的变形约束能力劣化,岩石颗粒的运动变形能力提升;且水化作用会降低锚固结构的储能极限,使得黏结断裂所需外部输入的能量减少,导致锚固结构整体强度减弱。

关键词: 泥岩, 锚固单体, 含水率, 水化失稳, 宏细观

中图分类号: