蠕变裂隙扩展与岩石长时强度效应试验研究Ξ.PDFVIP

第 17 卷　第 2 期 实　验　力　学 V o l. 17　N o. 2 2002 年 6 月 JOU RNAL O F EXPER IM EN TAL M ECHAN ICS Jun. 2002 　 文章编号:(2002) 蠕变裂隙扩展与岩石长时强度效应实验研究 1 2 邓广哲 , 朱维申 ( 1. 西安科技学院 能源科学与工程系, 西安 710054; 2. 中国科学院 武汉岩土力学研究所, 武汉 430071) 摘要: 本文对岩体强度弱化与裂隙蠕变断裂行为之间基本关系, 应用实验手段, 从 宏观、细观等角度进行了对比研究, 得到了裂隙岩体强度弱化与裂隙扩展过程之间的 基本关系, 为裂隙岩体蠕变稳定性分析提供了实验依据. 关键词: 裂隙岩体; 蠕变断裂; 强度 中图分类号: O 346; TU 451　　　文献标识码: A 1　引言 　　在工程中岩体的破坏失稳总是与时间因素相关的, 表现为典型的时效渐进破坏过程. 众所 周知, 在漫长的地质历史条件下, 岩石受到各种各样的构造作用, 从而产生了形态各异、大小不 等的结构面. 当荷载进一步作用时, 这些岩石力学性质在一定程度上受这些结构面所控制, 或 者说, 岩石强度性质随时间的延长而弱化的现象, 本质上是岩石内部结构损伤的结果, 也就是 [ 1 ] 岩体内部间断裂隙蠕变扩展的结果 . 在高放射性核废料的深层处置, 石油的三次开采, 煤层、 瓦斯的安全抽放和综合利用, 石油及天然气的地下贮存, 地热资源开发等工程应用中, 当与工 程应力叠加的合成地应力达到一定临界值时, 岩石旧裂隙会扩展, 或诱发新的岩石裂隙, 从而 影响到岩石工程结构的长久稳定性. 这就需要对裂隙岩石的长期强度性质变化规律进行研究, 为将来预测岩石的长期稳定性和安全性提供参考. 可见, 探讨间断裂隙蠕变发展与岩石强度弱 化之间的作用规律性, 是岩体长期强度性质研究的重要内容之一. [ 2 ] ( ) [ 3 ] ( ) [ 4 ] 关于岩石的时间效应, 陈宗基 1982 、 1985 都做了系统总结. 同时, Roger W alsh ( ) [ 5 ] ( ) [ 6 ] ( ) 1965 , JaegerCook 1969 , Houpert 1979 对裂隙与岩石摸量进行了开创性探索. ′ ( 1974) , [ 7 ] ( 1976) , [ 8 ] 分别利用自洽理论 ( O connell Budian sky O da the self con sisten t m ethod) , 引入裂隙张量(crack ten so r) 定量化描述了裂隙岩体摸量参数和力学行为关系, 受到 国内外岩石力学界的重视. 由于实验研究的重要性和便捷性, 国内外针对裂隙岩体的研究工作 收稿日期: 修订日期: ( )