微裂隙对白云岩力学特性的影响试验研究

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含天然微裂隙岩石的裂隙扩展规律、破坏过程及强度分析是岩土工程中一个重要的研究领域,施工过程中岩石内部裂隙扩展及相互贯通是工程安全的重大隐患。本文通过对贵州省贵阳市轨道交通1号线施工区域内微裂隙发育白云岩进行单轴压缩试验、劈裂试验及电镜扫描试验,以研究微裂隙对白云岩力学特性的影响。主要工作及成果如下:(1)从断裂力学角度分析,白云岩的微裂隙倾角、裂隙面摩擦系数越小,其抗压强度就越大;白云岩微裂隙长度越长,其抗压强度就越小。(2)微裂隙白云岩的破坏形式主要有:张拉破坏、沿裂隙面剪切破坏和拉剪复合破坏。裂隙白云岩单轴抗压强度随微裂隙长度的增大而减小,随微裂隙倾角的增大先减小后增大,当裂隙倾角为30°时白云岩单轴抗压强度最小。(3)白云岩微裂隙倾角越大,其抗拉强度越大,裂隙倾角为0°时抗拉强度最小、裂隙倾角为90°抗拉强度时最大,但其抗拉强度仍旧小于较完整白云岩的抗拉强度。(4)微裂隙白云岩的细观结构形式主要分为三种形式,分别为根状形貌、“雾区”状形貌、台阶状形貌,台阶状细观结构的白云岩弹性模量和单轴抗压强度最高,“雾区”状形貌岩石次之,根状形貌岩石最低。(5)微裂隙白云岩物质成分中Mg元素含量越多,白云岩的抗压强度和弹性模量就越小;C元素含量越高,其抗压强度和弹性模量就越大。(6)围岩中的微裂隙会对隧道衬砌、隧道锚杆的受力状态产生显著影响。
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