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侧向约束条件下多孔-单裂隙岩块应力应变特征

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为了研究荷载作用下多孔单裂隙岩体内孔隙与裂隙的变形特征,设计研制了一种侧向约束轴向加载的应力应变装置.借助于伺服仪施加轴向荷载并同步监测应力应变,通过切割裂隙剖面观测裂隙开度变化,并在装置底部安装荷载传感器监测轴向荷载的传递.研究结果表明,裂隙试块的侧向应力系数可通过侧摩阻力、摩擦系数进行计算,侧向约束条件下轴向加载路径与三轴等比加载试验路径相似;多孔-单裂隙试块内在裂隙开度的变化与轴向应力满足指数函数关系;多孔单裂隙岩体在稳压的加载试验中表现出明显的蠕变特征,初始加载时各稳压阶段蠕变量相当,当荷载大于3MPa后,稳压段的岩体蠕变量显著增加;多孔单裂隙岩体侧向约束轴向加载的应力应变可划分为弹塑性变形阶段、坍塌阶段及硬化阶段,孔隙结构的坍塌是导致内在裂隙空间快速闭合的主要原因;裂隙闭合与孔隙变化密切相关,整体应变主要由孔隙变形构成,初始加载阶段V裂/V孔变化较小,孔隙结构坍塌后,V裂/V孔快速减小,裂隙基本闭合后,变形进入硬化阶段,以压密孔隙空间为主.研究结果对应力恢复作用下采动裂隙岩体的变形规律及孔隙-裂隙岩体变形规律认知有一定的指导及借鉴意义.

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来源
《36届国际采矿岩层控制会议》|2017年|429-440|共12页
会议地点安徽淮北
作者
Wang Wen-xue; 王文学; Jiang Tong; 姜彤; WANG Zhong-fu; 王忠福; LI Hong-jun; 李洪军; REN Miao; 任淼;
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作者单位

中国煤炭学会;

国家自然科学基金委员会;

安徽理工大学;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类岩石力学性质;
关键词
矿山开采; 裂隙岩体; 侧向约束; 侧摩阻力; 应力应变;

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