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干燥及饱水状态下岩石力学特性的试验研究

陈向雷  
【摘要】:岩石材料具有明显的非均质性,众所周知其具有复杂的力学特性。不同状态下岩石力学参数的选取存在困难性,这一问题迄今为止没有得到很好的解决。本文以片麻岩、大理岩、粗砂岩和细砂岩为研究对象,采用试验研究和理论分析相结合的方法,对干燥和饱水岩石的超声波波速、强度和变形特性进行了分析研究。首先对岩石试样进行物理参数的测定,分析干燥和饱水状态岩石物理参量的变化情况;其次对岩样进行超声波波速的测定,研究饱水对岩样声学特性的影响;利用RMT-150B型岩石力学伺服试验机分别进行干燥和饱水岩样的单轴压缩、巴西劈裂试验。最后基于试验结果研究了干燥及饱水试样纵波波速、强度及杨氏模量的关系;饱水对完整圆盘和圆环试样岩石强度和变形等力学参数的影响;干燥与饱水完整圆盘和圆环试样岩石抗拉强度的离散性;分析了岩石试样的破坏形式和破坏原因。上述研究结果表明:饱水对岩石物理参量、纵波波速、强度和杨氏模量具有显著影响;饱水对完整圆盘抗拉强度离散性影响不大,圆环试样内孔径越大,对强度的敏感度越低。


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