岩石力学试验中缺陷岩样抗压强度修正方法-海洋环境科学.PDF

　 第 １３卷　 第２期 　 　 地 下 空 间与 工 程 学 报 Ｖｏｌ．１３　 　 ２０１７年４月 　 　 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｓｐａｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ａｐｒ．２０１７　 岩石力学试验中缺陷岩样抗压强度修正方法∗ 邓华锋，王哲，李建林，胡玉，张小景 （三峡大学 三峡库区地质灾害教育部重点实验室，湖北 宜昌４４３００２） 摘　 要：由于岩石形成过程以及所经历的地质历史作用，岩石内部微观裂纹、裂隙、孔隙等 缺陷是客观存在的，而这些缺陷正是导致岩石力学试验结果离散的根本原因。 在以往岩石力 学试验现象统计分析基础上，详细分析了岩石内部缺陷对应力⁃应变曲线的影响，提出了显式 缺陷和隐式缺陷岩样的概念；结合岩石的地质本质性和室内试验条件，选取岩石的密度和纵波 波速作为衡量岩样缺陷程度和强度预测的基本参数，建立了岩石纵波波速、密度和抗压强度预 测经验公式；针对显式缺陷和隐式缺陷岩样的试验结果分别提出了抗压强度修正方法，该修正 方法的核心就是采用纵波波速和密度作为衡量岩样内部缺陷的定量指标，将岩样的缺陷修正 到同一水平，这样将更好地把握岩石力学试验的规律。 验证结果表明，所提出的修正方法可以 较好地修正由于岩样内部缺陷导致的抗压强度离散值。 关键词：缺陷岩样；应力⁃应变曲线；强度预测；强度修正 中图分类号：ＴＵ４４　 　 　 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３⁃０８３６（２０１７）０２⁃０３０７⁃０７ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｆｌａｗ Ｓａｍｐｌｅ ｉｎ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ Ｔｅｓｔ Ｄｅｎｇ Ｈｕａｆｅｎｇ，Ｗａｎｇ Ｚｈｅ，Ｌｉ Ｊｉａｎｌｉｎ，Ｈｕ Ｙｕ，Ｚｈａｎｇ Ｘｉａｏｊｉｎｇ （Ｃｈｉｎａ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｈａｚａｒｄｓ ｏｎ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ ＲｅｓｅｒｖｏｉｒＡｒｅａ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｙｉｃｈａｎｇ Ｈｕｂｅｉ４４３００２，Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｒｏｃｋｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｈｉｓｔｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔｓ，ｉｎｔｅｒｎａｌ ｍｉｃｒｏ⁃ｃｒａｃｋｓ， ｃｒｅｖｉｃｅｓ， ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆｌａｗｓ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｘｉｓｔ ｉｎ ｒｏｃｋ． Ｔｈｅｓｅ ｆｌａｗｓ ａｒｅ ｅｘａｃｔｌｙ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｃａｕｓｅｓ ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｄｉｓｃｒｅｔｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｒｏｃｋ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｔｅｓｔ． Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｍａｓｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｒｏｃｋ ｍｅｃｈａｎｉｃｓｔｅｓｔ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ，ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｌａｗ ｏｎ ｒｏｃｋ ｓｔｒｅｓｓ⁃ｓｔｒａｉｎ ｃｕｒｖｅ ｗｅｒｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｓ ｏｆ ｅｘｐｌｉｃｉｔ ｆｌａｗ ｒｏｃｋ ｓａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ｉｍｐｌｉｃｉｔ ｆｌａｗ ｒｏｃｋ ｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ；Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｎａｔｕｒｅｏｆ ｒｏｃｋａｎｄｌａｂｏｒａｔｏｒｙｔｅｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｒｏｃｋ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｗａｖｅｖｅｌｏｃｉｔｙｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓｂａｓｉｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｔｏ ｍｅａｓｕｒｅｒｏｃｋ ｓａｍｐｌｅｆｌａｗ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｔｏ ｐ