祝林立马芹永

(安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南 232001)

0 引言

随着浅部资源的枯竭以及人类对资源需求增加,对于深部资源的开采在全球掀起了新的浪潮[1-4]。在深部资源开采的过程中,不可避免地会遇到水系丰富的地层、软弱岩层等特殊地层,给施工带来了诸多不便[5-8]。人工冻结法灵活多变,适应性强,且冻结壁强度高,连续性好,广泛运用于煤矿立井等特殊工程,使得深部冻土的力学特性受到了广泛的关注[9-13]。在实际工程中,人工冻结法形成的冻土往往处于三向不等的复杂应力状态[14]。因此,了解和掌握冻土在真三轴应力状态的强度和变形特性,有助于进一步优化施工参数,节约成本。

国内外众多学者通过开展真三轴试验和数值模拟系统地研究了中主应力对岩土材料力学特性的影响。Mogi K[15]率先研究了中主应力对岩石强度和破坏模式的影响,其试验结果表明岩石的强度与小主应力和中主应力息息相关,且中主应力会显著提升岩石的力学特性;Haimson B C等[16]研究发现,随着花岗岩的强度随着中主应力的增加,呈现出先增加后降低的变化趋势,且花岗岩在真三轴应力状态的强度均大于其在轴对称应力状态下的强度;Zhang Y 等[17]研究了小主应力和中主应力对北山花岗岩能耗特性的影响,总应变能和弹性应变能随中主应力和小主应力的增大而增大,且小主应力对岩石破坏模式和能量演化特征的影响程度大于中主应力;尹光志等[18]对砂……