含天然微裂隙岩石的力学特性试验研究

为研究含天然微裂隙岩石的劈裂力学特性及微观结构,对含天然微裂隙岩石进行单轴压缩试验、劈裂试验与SEM扫描试验。分析了微裂隙岩石单轴压缩试验及劈裂试验的破坏形式、抗拉强度的变化规律,并对劈裂破坏形式中岩石较为破碎部分进行微观结构分析。研究结果表明:在单轴压缩试验中,天然微裂隙岩石破坏形式主要表现为张拉破坏、沿天然裂隙面剪切破坏以及拉剪复合破坏;天然微裂隙倾角对岩石抗拉强度影响较大,其抗拉强度随微裂隙倾角增大而增大;岩样发生劈裂破坏后较为破碎的部分,其劈裂力学特性主要受天然微裂隙岩石的微观结构决定,其微观结构主要分为根状结构、雾区结构、台阶结构3种形式,根状结构微裂隙岩石的力学性质最差,台阶结构微裂隙岩石的力学性质最好。研究成果可为天然微裂隙岩石的力学特性理论研究及其工程应用提供参考依据。

天然微裂隙对白云岩力学性质影响的试验研究

为研究天然微裂隙对白云岩力学性质的影响规律,文章结合实际工程项目对其岩层进行钻芯取样,得到原状试样;采用素描和CAD扫描量化法对微裂隙进行统计分析,根据微裂隙密度将所取试样分为4组,得到总体微裂隙密度为0.0015~0.042mm/条。通过单轴压缩试验以及SEM电镜扫描试验等研究微裂隙对白云岩微观结构及力学性质的影响。

微裂隙密度对白云岩力学性质影响及其作用机制

为研究原状微裂隙对白云岩力学性质的影响规律,结合实际工程项目对岩层进行钻芯取样,得到原状试样。采用手绘和CAD扫描统计法对微裂隙统计分析,根据微裂隙密度将试样进行分类;通过单轴压缩试验和SEM电镜扫描试验研究微裂隙密度对白云岩微观结构及力学性质的影响机制,得到岩石试样的微裂隙密度范围为0.001 5~0.042 mm/mm^(2),均值为0.024 mm/mm^(2)。研究结果表明:1)在单轴压缩试验中,白云岩力学性质主要由微裂隙"根状"结构控制,试样的破坏分为张拉、剪切和拉剪复合破坏3种类型,应力应变关系为Ⅰ类曲线;2)白云岩的抗压强度和弹性模量随微裂隙密度的增大而减小且微裂隙密度在0.010~0.020mm/mm^(2)范围内变化幅度最为明显;3)随微裂隙倾角的增大,抗压强度先减小后增大,但在微裂隙倾角大于45°时,这种影响作用不明显,呈波动性;4)基于微裂隙密度和微裂隙倾角,分析了白云岩的力学性质影响作用机理,可为类似研究提供基础数据和参考价值。