侧向约束下含拱玄武岩试样单轴压缩破坏行为研究

玄武岩作为岩浆岩的一种,广泛存在于人类活动的工程地质环境中。为研究含拱玄武岩的力学特征,本次试验运用水刀切割技术制作具有不同高跨比的含拱玄武岩试样,随后在刚性伺服机上对其进行侧限条件下的单轴压缩试验。分析了不同高跨比试样的峰值强度、破坏形态、裂隙类型和局部应变变化情况,以及拱的高跨比对含拱玄武岩试样裂纹扩展的影响。试验结果表明:随着拱高跨比的增加,试样峰值强度整体呈下降趋势,由于侧向约束的存在,试样峰值强度整体下降幅度较小,当拱的高度超过试样高度的1/2时,峰值强度降幅最大;拱的高跨比影响着裂纹的扩展方向,随着拱高跨比的增加,拱两侧破坏裂隙逐渐向中部靠拢,形成类倒漏斗形状,且试样中部的变形以微拉变形为主转变为以微压变形为主;试样的破坏过程总是由两侧的拱脚开始,逐渐出现岩屑剥落和裂纹起裂现象,随着加载的继续,拱脚处微裂纹逐渐向顶部扩展并贯通,导致试样最终完全破坏。