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三峡大学学报(自然科学版)2025年第03期:地下洞室脆性岩石断裂韧度巴西圆盘力学试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王耘梓;孙宁;王龙;刘渊泽;余政兴;徐卫亚;

单位:河海大学岩土工程科学研究所;中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司;华能澜沧江水电股份有限公司;西藏自治区澜沧江清洁能源安全绿色智能建设技术创新中心;

摘要:采用V形切槽巴西圆盘(cracked chevron notched brazilian disc, CCNBD)方法对大型水电站地下洞室花岗岩进行了劈裂加载试验,旨在研究不同含水率状态下岩石的断裂力学行为、断裂机制和裂纹扩展特征.试验结果表明,饱和状态下的花岗岩峰值荷载较干燥状态下的平均峰值荷载降低15.5%,平均峰值位移降低17.6%;在饱和状态下,花岗岩试样断裂韧度较干燥状态降低15.5%.裂纹起裂后,裂纹在韧带区迅速扩展,表现出以拉张应力为主的I型裂纹扩展模式.水的存在显著劣化了岩石试样的断裂韧度和降低吸收应变能的能力,含水状态下的围岩更易发生断裂破坏.研究结果为分析水电站地下洞室工程中的力学行为提供理论基础,并为大型地下洞室稳定性力学分析应用提供了技术支撑.

关键词:地下洞室;;脆性岩石;;花岗岩;;V形切槽巴西圆盘;;断裂韧度;;断裂机制

基金资助:国家自然科学基金重点项目(51939004);; 中国华能集团有限公司科技项目(HNKJ22-H109);; 云南省院士专家工作站项目(202305AF150207)