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金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (1): 81-.

• 采矿工程 • 上一篇    下一篇

不同含水率花岗岩单轴压缩力学特性及破坏特征研究

庞建勇 王 宇 巩义鑫 李垂宇   

  1. 安徽理工大学土木建筑学院,安徽 淮南 232001
  • 出版日期:2025-01-15 发布日期:2025-02-13

  • Online:2025-01-15 Published:2025-02-13

摘要: 为探究不同含水率花岗岩受荷作用下的力学特性及破坏特征。针对不同含水率条件下花岗岩开展单 轴压缩试验,基于应力—应变曲线,分析了力学弱化特征,从宏观角度探究花岗岩变形破坏模式,通过能量理论计算, 得出能量演化规律。研究结果表明:花岗岩试样应变软化特征明显,且随着含水率增加,峰值应力逐渐减小,非线性增 加趋势明显,且伴有局部起伏涨落的趋势;花岗岩试样的抗压强度、弹性模量、脆性指标均随含水率增加而减小,饱和 试样与干燥试样相比下降了40. 1%、33. 8%、61. 8%;破坏模式随含水率增加而改变,崩落破坏时剧烈程度逐渐降低, 干燥花岗岩呈现脆性劈裂破坏,破坏面以近竖直裂纹为主,低含水率花岗岩的破坏模式为拉—剪复合破坏,花岗岩近 竖直裂纹数量减少,倾斜裂纹增多,随含水率增大呈现拉—剪复合破坏减少而剪切破坏增多,饱和岩样以剪切破坏为 主,破坏面主要为倾斜破裂面;花岗岩的含水率越大,吸收能量的能力减弱,储能速率降低,但能量耗散现象显著。研 究结果可为富水地区硬岩地下工程岩石工程灾害防控提供参考。

关键词: 花岗岩 单轴压缩 含水率 破坏特征 能量演化