胡麻岭隧道红层软岩的侧限与三轴压缩力学特性试验研究

作     者：吕龙龙 廖红建 伏映鹏 夏龙飞 LÜLonglong;LIAO Hongjian;FU Yingpeng;XIA Longfei

作者机构：西安交通大学土木工程系陕西西安710049 陕西省土地工程建设集团自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室陕西西安710075 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2022年第53卷第4期

页      面：1362-1370页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51879212,41630639) 陕西省重点研发计划项目(2019KWZ-09) 

主　　题：红层软岩 名义先期固结压力 能量转化 脆−延转化 

摘      要：通过对胡麻岭隧道红层软岩进行侧限与三轴压缩试验,系统地分析该类软岩的压缩特性、脆性及延性区的强度参数、扩容特性以及能量转化特征。在此基础上,引入帽子屈服面模型,探究脆−延转化压力P_(T)与名义先期固结压力P_(C)的关系。研究结果表明:正常沉积岩的名义先期固结压力均大于岩石历史最大竖向有效应力;当脆、延性区试样处于峰值应力点时,对应的黏聚力均大于其处于残余应力点时对应的黏聚力,而处于峰值应力点时,试样的内摩擦角均比残余应力点时试样的内摩擦角小;当脆性区试样处于峰值与残余应力点时,对应的黏聚力均比延性区试样的小,但内摩擦角均比延性区试样的大;在不同围压下,试样均先发生压缩而后扩容,扩容起始点均发生在峰值应力点前;扩容起始点所对应的体积应变、试样吸收的单元总应变能U与单元耗散能U_(d)均随围压增大而增大;总应变能−轴应变关系曲线在残余应力点出现明显的转折,单元耗散能−轴应变关系曲线在峰值应力点与残余应力点处均出现明显的转折,且转折趋势会随围压的增加而逐渐淡化;在施加围压时,延性区试样已经进入弹塑性变形阶段,初始屈服面为闭合的帽子模型;P_(T)与P_(C)的关系与地质历史沉积环境、强度参数相关。