摘要:
为了明确加载速率和饱水对砂岩力学特性和微观损伤机制的综合影响,在岩石力学试验系统进行了加载速率在0.001mm/s - 0.1mm/s范围内的9级速率下干燥和饱水砂岩试验,详细分析了强度、应变能、微观损伤和宏观破裂特征在不同加载速率下的变化规律。结果表明:随着加载速率的增大,在0.001mm/s - 0.01mm/s 加载速率区间,砂岩单轴抗压强度增速较大,强度劣化显著,弹性模量和变形模量线性增大,弹性应变能极限基本保持常值;在0.01mm/s - 0.1mm/s 加载速率区间,砂岩单轴抗压强度增速变缓,强度劣化减弱,弹性模量和变形模量整体呈线性减小,弹性应变能极限线性增加。在0.001mm/s - 0.01mm/s区间,干燥状态弹性应变能是饱水状态弹性应变能的1.28倍,在0.01mm/s - 0.1mm/s 区间,干燥状态弹性应变能的增速是饱水状态的2.59倍。对比干燥和饱水砂岩相应规律可知,饱水弱化了加载速率对砂岩强度和弹性应变能极限的提高效应。随着加载速率的增加,微观损伤拉伸裂隙所占百分比增加,宏观破坏劈裂块体增多体积变小,破坏严重;表明饱水弱化了加载速率对微观拉伸裂隙发育的增加效应,弱化了砂岩由于加载速率增大岩体脆性提高的效应。
中图分类号: