循环冲击载荷作用下砂岩破坏模式及其机理
2012-07-31金解放李夕兵王观石殷志强
中南大学学报(自然科学版) 2012年4期
金解放 ,李夕兵,王观石,殷志强
(1. 中南大学 资源与安全工程学院,湖南 长沙,410083;2. 江西理工大学 建筑与测绘工程学院,江西 赣州,341000)
利用钻爆法进行岩土工程开挖时,工程岩体在承受动载荷的同时,还承受自重应力和构造应力等静载荷[1-3]。由于生产和工艺的需要,这些工程的开挖大都需要多次爆破,例如隧洞施工过程的往复爆破施工[4-5]及矿山生产频繁爆破作业[6],岩体承受的动载荷作用形式是多次的或循环的[7],即围岩承受载荷的形式为具有一定静应力下的循环冲击。基于上述认识,已有部分学者对岩石在循环冲击载荷作用下的力学特性进行研究[8-10],这些研究主要侧重于岩石动载荷门槛值、岩石的动疲劳力学性能和损伤演变特性。研究岩石在载荷作用下的破裂模式及其机理,有助于研究岩石的破坏准则,以及在岩体工程开挖过程中,怎样达到高效破岩效果和最大限度地减小围岩损伤的目的。岩石在不同载荷形式作用下的破裂模式不尽相同,其破裂模式和机理一直是岩石力学研究的重点。静载荷作用下岩石的破坏模式已有较多研究,取得了许多研究成果[11-12]。由于冲击载荷引起材料的应变率较高,研究岩石在冲击载荷作用下的破裂模式较困难。东兆星等[13]认为在冲击载荷作用下岩石的破坏模式有压剪破坏、拉应力破坏、张应变破坏和卸载破坏;王林等[14]通过试验研究发现,承受三轴静载荷的岩石在冲击载荷作用下的破坏类型有剪切破坏、拉剪破坏、周边破坏、碎裂破坏以及围压较大时无明显破坏等。……
登录APP查看全文