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白垩系富水地层弱胶结砂岩损伤特性三轴试验研究

摘要

本文以陕西彬长矿区大佛寺煤矿顶板白垩系富水地层弱胶结砂岩为研究对象,对其进行不同围压下的单、三轴压缩试验.通过对三轴应力—应变全过程曲线分析表明:随着围压增大,塑性变形越明显,在达到峰值强度前环向变形较小.单轴作用下岩石破坏模式为拉伸破坏,三轴作用下岩石破坏模式为随着围压破裂角逐渐增大的剪切破坏,说明弱胶结砂岩对围压较敏感.基于试验结果探讨了弱胶结砂岩的初始损伤特性结果表明:白垩系弱胶结砂岩存在随着围压增大的岩石初始损伤点,且围压与初始损伤主应力差呈线性关系增长.同时,假定岩石微元强度服从Weibull分布,构建基于Mohr-Coulomb准则的岩石损伤软化统计本构模型,并结合试验数据分析该损伤软化本构模型是合理的.

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