不同深度玄武岩的三点弯曲细观破坏实验研究

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• 责任者：左建平^c中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室^d1978^e博士^f教授 ; 柴能斌 ; 周宏伟
• 刊名：岩石力学与工程学报
• 出版年：2013
• 卷期：32^b4总267
• 关键词：玄武岩 ; 疲劳强度20^a围压 ; 加载 ; 抗压强度试验 ; 断裂力学 ; 载荷试验 ; 岩体力学
• 页码：689～695
• 索书号：P478.066/357
• 图表：^c表2参17插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2013/10/a

摘要

现有深部岩石力学研究大多是从某一深度取出岩样，然后施加不同围压用于模拟不同深度，由此来研究不同深度情况下岩石的物理力学行为这一情况，然而实际中如果深度发生变化，不仅围压发生变化，岩石自身的微细观结构也会发生变化。针对此情况，选取北京门头沟一个有特点的区域，该区域从地表到深度1 100多米都有玄武岩。借助带加载装置扫描电镜(SEM)系统实时观察中心预制缺口不同深度玄武岩、偏心单裂纹及双裂纹玄武岩的细观破坏行为，揭示深度导致岩石力学性能变化的细观机制。研究发现，三点弯曲玄武岩试样中裂纹多数从预置缺口处萌生，进而发展成一条连续主裂纹。不同深度玄武岩的破坏荷载及断裂能随埋深呈增加趋势，主要原因是随着深度增加玄武岩更为致密，孔隙率小；相同偏心距下，偏心单、双2组试样峰值荷载和断裂能都几乎相同，且都随偏心距的增大而线性增加，主要原因是偏置裂纹试件缺口附近受到剪切力和弯矩的双重影响，但随着偏心距离的增加，弯矩影响在逐渐减少，这导致了峰值荷载和断裂能增加。