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负温饱水红砂岩三轴压缩强度特性试验研究 被引量：20
1
作者 单仁亮 杨昊 +2 位作者 郭志明 刘校东 宋立伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A02期3657-3664,共8页
以鄂尔多斯梅林庙矿500~600 m处红砂岩为研究对象,分别对不同冻结温度(10℃,-5℃,-10℃,-15℃)、不同围压(0,4,8,12 MPa)条件下饱水红砂岩进行三轴压缩试验。试验结果表明:(1)温度在10℃^-15℃变化时,饱水红砂岩的三轴抗压强度随温度的... 以鄂尔多斯梅林庙矿500~600 m处红砂岩为研究对象,分别对不同冻结温度(10℃,-5℃,-10℃,-15℃)、不同围压(0,4,8,12 MPa)条件下饱水红砂岩进行三轴压缩试验。试验结果表明:(1)温度在10℃^-15℃变化时,饱水红砂岩的三轴抗压强度随温度的降低而增大,呈指数关系;弹性模量随温度的降低而增大,呈线性关系;黏聚力c随温度降低而减小;内摩擦角φ随温度降低而增大;(2)围压在0~12 MPa变化时,饱水红砂岩三轴抗压强度随围压的增加而增大,呈线性关系,仍然满足Mohr准则;弹性模量、峰值轴向应变、径向应变随围压的增大而增大,塑性增强;(3)试验条件下,泊松比受围压影响较小,但受温度影响显著,试验时应妥善考虑温度对泊松比的影响;弹性模量E受温度影响巨大,受围压影响显著,温度是弹性模量的主要影响因素,围压为次要影响因素。相对于泊松比而言,弹性模量的取值更易于受外界环境影响。(4)饱水红砂岩试件的破坏形态受温度和围压影响显著,但两者的破坏机制不同。温度降低导致岩石颗粒引力降低,孔隙冰增大了孔隙的摩擦面积,进而增大摩擦力;围压增大,则是由于岩石内部形成微裂隙,使黏聚力下降,同时也使得围压在垂直破裂面上的分力增加,进而增大摩擦力。 展开更多
关键词 岩石力学 负温 力学特性 冻结施工 饱水红砂岩
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梅林庙矿负温饱水红砂岩加卸载力学特性研究 被引量：11
2
作者 单仁亮 杨昊 +2 位作者 张晋勋 郭志明 赵丁鸿 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期924-931,共8页
为研究冻结岩石在卸围压条件下强度特性、变形特性以及宏观破坏形态,以鄂尔多斯梅林庙矿风井冻结施工500～600 m处饱水红砂岩为研究对象,分别对其进行不同温度（10,-5,-10,-15℃）、不同围压（4,8,12 MPa）条件下的三轴压缩试验和三轴... 为研究冻结岩石在卸围压条件下强度特性、变形特性以及宏观破坏形态,以鄂尔多斯梅林庙矿风井冻结施工500～600 m处饱水红砂岩为研究对象,分别对其进行不同温度（10,-5,-10,-15℃）、不同围压（4,8,12 MPa）条件下的三轴压缩试验和三轴峰前、峰后卸围压试验。结果表明：1）饱水红砂岩峰前卸围压峰值强度大于单轴压缩强度,小于三轴压缩强度;峰后卸围压峰值强度近似等于三轴压缩强度,其值受人为因素和试验方案影响显著。2）峰前卸围压时,温度越低,试件变形对围压越不敏感,抗扰动性越强;初始围压越大,试件变形对围压越不敏感,抗扰动性越差;峰后卸围压时,温度对试件强度影响甚微,峰后强度大小取决于实时围压值。3）峰前卸围压破坏不同于三轴加载破坏和峰后卸围压破坏;峰前卸围压破坏实质为拉破坏,破坏形态取决于卸围压过程中裂隙的发育状态,峰后卸围压破坏形态取决于前期加载历程,与卸围压无关。 展开更多
关键词 卸围压试验 负温岩石 力学特性 饱水红砂岩 破坏形式
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饱水红砂岩冻融特性试验研究 被引量：11
3
作者 单仁亮 张蕾 +2 位作者 杨昊 张晋勋 郭志明 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期923-929,共7页
以西北地区多孔隙、易风化典型红砂岩为研究对象,研究冻融作用对红砂岩力学特性影响,分别测定1,2,3次冻融后不同围压条件下,常温/负温红砂岩物理力学参数.试验结果表明:1)3次冻融后,红砂岩表面未产生剥落或开裂现象,但孔隙率和损伤变量... 以西北地区多孔隙、易风化典型红砂岩为研究对象,研究冻融作用对红砂岩力学特性影响,分别测定1,2,3次冻融后不同围压条件下,常温/负温红砂岩物理力学参数.试验结果表明:1)3次冻融后,红砂岩表面未产生剥落或开裂现象,但孔隙率和损伤变量增大;2)随冻融次数增加,红砂岩强度和黏聚力逐渐减小,摩擦角增大,负温条件下红砂岩强度和黏聚力始终大于常温条件;3)强度影响系数随冻融次数增加而减小,随围压增加而增大,影响系数大于1时,围压对红砂岩强度的增强作用大于冻融对岩石强度的损伤作用;4)冻融后常温红砂岩压缩破坏主破裂面断面粗糙,有颗粒剥落,产生多条裂纹,破碎严重;负温红砂岩压缩破坏主要为单破裂面剪切破坏,无次裂纹产生.依据以上研究成果,建议冻结工程选用低发热的水泥和炸药,减少冻结壁暴露时间. 展开更多
关键词 冻融 冻结 力学特性 饱水红砂岩 围压
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