论文部分内容阅读
岩体的破坏与其所处的应力环境密切相关,应力路径不同致使岩体的破坏过程也不相同,同时岩体破裂是一个复杂的非平衡、非线性的演化过程。柱状节理玄武岩是一种岩体结构及力学特性都十分独特的岩体,其卸载状态下破坏规律的研究,对揭示柱状节理玄武岩破裂过程的宏观非线性力学行为,评价柱状节理玄武岩工程特性,分析柱状节理玄武岩工程结构稳定性以及采取合理的支护措施等,都具有重要的理论意义和工程实用价值。论文以白鹤滩水电站为柱状节理玄武岩为研究对象,通过卸载路径下现场真三轴试验,对卸载条件下柱状节理玄武岩破坏规律进行了深入研究。主要研究内容包括:(1)综合分析白鹤滩坝址区柱状节理玄武岩结构特征;(2)对现场真三轴卸载试验成果进行综合分析,总结柱状节理岩体在卸载条件下的破坏特点;(3)运用声发射定位技术与地质裂隙素描图相结合的方式分析卸载条件下柱状节理玄武岩的破坏形态;(4)按照莫尔-库仑强度准则确定卸载条件下柱状节理玄武岩抗剪强度参数。通过对卸载条件下柱状节理玄武岩破坏规律研究,取得如下主要成果:1)玄武岩岩块强度较高,但柱状节理玄武岩岩体的强度较低,柱状节理玄武岩的强度主要由柱状节理决定。2)卸载路径下的柱状节理玄武岩侧向应变明显大于轴向应变,表现为明显的扩容。峰值点时,岩体在较小的应变变化下有较大的应力降,岩石迅速破坏,同时在试验过程中还伴有清脆的砰声,说明岩石在卸载条件下发生了脆性破坏。3)柱状节理玄武岩在卸载破坏后仍然会有一定的残余强度,表明岩体卸载破坏后靠破裂面之间的摩擦力仍然具有一定的承载能力。4)卸载条件下柱状节理玄武岩的破坏过程是在岩体内部原有节理的基础上进一步扩展、贯通进而破坏的过程。5)通过真三轴卸载破坏试验获得的岩体黏聚力要明显高于直剪试验获得的岩体黏聚力,三轴强度试验成果所显示的岩体黏聚力均大于4MPa。