风化作用下层状板岩I型断裂特性试验研究
作者:李二强; 张龙飞; 赵宁宁; 朱天宇; 张洪昌; 冯吉利
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以甘肃岷县正在建设的木寨岭隧道层状碳质板岩为研究对象,首先对巴西和劈裂试验的即时干燥样品(加工后立即在烘箱中干燥)和静置风化(加工后放置在室温通风条件下60天)进行了研究,然后在静态风化样品上进行了直缝半圆盘(SCB)样品的三点弯曲试验,系统研究了抗拉强度及其层状碳质板岩的I型断裂特征。结果表明,抗拉强度速干板岩样品和静置风化炭质板岩样品与层理密切相关,在水岩和风化的共同作用下,它们的拉伸力学性能显著降低。不同层理倾角下的静态风化炭质板岩SCB试验荷载-位移曲线形态相似,显示了压实近线弹塑性弱屈服瞬时破坏落差的发展过程。当层理倾角为0、30、45、60和90时,试样的断裂韧性随倾角的增大而逐渐降低,依次为0.168、0.137、0.121、0.116和0.097。在divider的状态下,样品的断裂韧性急剧增加至最大值,即0.195,反映出每组板岩的断裂路径受风化板岩断裂路径的显著影响。根据试验经验,SCB板岩的裂缝扩展参数可用于预测板岩的裂缝路径。根据该公式,SCB板岩的断裂路径受SCB板岩抗拉强度的显著影响。