不同含水率红砂岩冲击过程中的能量耗散特性
2021-11-08金解放余雄钟依禄
有色金属科学与工程 2021年5期
金解放,余雄,钟依禄
(江西理工大学土木与测绘工程学院,江西 赣州 341000)
0 引言
地下岩体工程普遍遭受地下水困扰,致使各类地下岩石工程灾害的发生,例如:地下水的渗漏可能导致岩溶塌陷[1],断层活化[2]和影响采空区稳定性[3]等。由于地下水位的升降等原因,工程岩体中的含水率具有动态变化特性。当岩体受到地震和爆破等动荷载影响时,不同含水率岩石的动态响应也将不同,这对保证地下岩石工程的稳定性提出了挑战[4-5]。为此,研究含水率对岩石动力学特性的影响具有重要的理论和工程实际意义。
王斌等对自然风干和饱水状态下的开阳磷矿砂岩进行了静态、中应变率和动态加载试验,结果表明饱水状态下的静态压缩强度比自然风干状态更低,两者在中等加载率下的抗压强度相近,而在高加载率下饱水红砂岩反而高于干燥状态[6]。Eunhye Kim和Hossein Changani 对饱和干燥红砂岩和浅黄砂岩分别进行静态、中等应变率和高应变率加载,发现饱水状态下2 种砂岩的静态和动态抗压强度相对干燥状态的对应强度下降大约20%;饱水状态的浅黄砂岩杨氏模量低于干燥状态,而饱水状态和干燥状态红砂岩的杨氏模量变化不明显[7]。王浩宇等研究干燥砂岩试样、自然砂岩试样、吸水砂岩试样和饱水砂岩试样的静态和动态抗压强度,并以电镜扫描技术分析了砂岩破坏的微观机制,结果表明,砂岩静态和动态抗压强度均随含水率增加而降低,并提出干燥砂岩试样破裂时矿物颗粒被剪断,而饱水砂岩的破坏主要由矿物边界破坏引起,由于矿物颗粒强度较矿物边界破裂强度更高,导致干燥砂岩试样强度高于饱水砂岩试样[8]。……
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