巖石破裂特性宏細觀試驗與分析

目錄
第1章緒論1
1.1含缺陷（孔洞、裂隙）巖石破裂過程研究進展2
1.2不同加載條件下巖石破裂過程研究進展3
1.2.1點荷載條件下巖石破裂特性3
1.2.2單軸及三軸加載條件下巖石破裂特性5
1.2.3卸荷條件下巖石破裂特性5
1.3水對巖石破裂特性影響研究進展7
1.4溫度作用對巖石破裂特性影響研究進展8
1.5細觀結(jié)構(gòu)對巖石破裂特性影響研究進展9
參考文獻10
第2章含預(yù)制缺陷巖石破裂特性21
2.1含孔洞巖板破裂細觀演化過程21
2.1.1含孔洞大理巖單軸壓縮破裂特性21
2.1.2含孔砂巖單軸壓縮破裂特性26
2.2含預(yù)制裂隙巖石巴西劈裂破裂特性29
2.2.1試驗材料和方法29
2.2.2破裂特征31
2.2.3強度特征38
參考文獻40
第3章巖石點荷載強度及其破壞特性42
3.1點荷載試驗概述42
3.1.1試驗儀器42
3.1.2試驗方法43
3.1.3點荷載強度計算方法44
3.2不同形狀試樣的點荷載強度45
3.2.1試驗材料45
3.2.2強度分析46
3.2.3破壞形式50
3.3各向異性巖石的點荷載強度51
3.3.1試驗概況51
3.3.2強度特征52
3.3.3破壞形式55
3.3.4單軸抗壓強度與點荷載強度的比值56
3.4點荷載強度指標Is(50)與單軸抗壓強度的關(guān)系56
參考文獻62
第4章卸荷條件下巖石的破裂特性66
4.1卸荷試驗方法66
4.2大理巖卸荷破裂特性67
4.2.1試驗材料和方法67
4.2.2破壞特征68
4.2.3變形和強度特征71
4.3片巖卸荷破裂特性73
4.3.1試驗材料73
4.3.2單軸和常規(guī)三軸加載破壞特征73
4.3.3卸荷破壞特征74
4.3.4卸荷強度特征76
4.3.5關(guān)于破壞形式的討論78
參考文獻80
第5章飽水對巖石力學(xué)特性的影響81
5.1水溶液作用下灰?guī)r力學(xué)特性及微觀結(jié)構(gòu)損傷特征81
5.1.1試驗材料和方法81
5.1.2變形和強度特征82
5.1.3試樣破裂特征84vi
5.1.4微觀結(jié)構(gòu)特征86
5.1.5水溶液對灰?guī)r劣化機制94
5.2飽水條件下砂巖加載及卸荷力學(xué)特性96
5.2.1試驗材料和方法96
5.2.2強度特征97
5.2.3破壞特征101
5.2.4飽水對砂巖強度的影響機理104
參考文獻105
第6章干濕（濕干）循環(huán)作用對巖石力學(xué)特性的影響107
6.1濕干循環(huán)作用下砂巖單軸力學(xué)特性107
6.1.1試驗材料和方法107
6.1.2彈性波速109
6.1.3浸泡液離子濃度110
6.1.4變形和強度特性111
6.1.5微觀結(jié)構(gòu)113
6.2干濕循環(huán)作用下砂巖常規(guī)三軸力學(xué)特性115
6.2.1試驗材料和方法115
6.2.2變形特征115
6.2.3強度特征119
6.3濕干循環(huán)和長期浸泡砂巖抗拉力學(xué)特性121
6.3.1試驗材料及過程122
6.3.2濕干循環(huán)后飽水和干燥砂巖抗拉強度122
6.3.3濕干循環(huán)與長期浸泡下砂巖抗拉強度125
6.3.4濕干循環(huán)和長期浸泡對砂巖強度影響機理126
6.4水壓及濕干循環(huán)下砂巖抗拉力學(xué)特性127
6.4.1試驗設(shè)備127
6.4.2試驗材料和方法129
6.4.3抗拉強度132
6.4.4浸泡液離子濃度133
6.4.5黏土礦物含量134
6.4.6微觀結(jié)構(gòu)136
6.4.7孔隙率137
6.4.8分析與討論138
參考文獻141
第7章軟巖崩解特性144
7.1不同礦物組成軟巖崩解特性144
7.1.1試驗材料144
7.1.2試驗方法145
7.1.3試驗結(jié)果與分析146
7.1.4不同巖石崩解差異分析152
7.2不同pH溶液中巖石崩解特性154
7.2.1試驗材料154
7.2.2試驗方法157
7.2.3試驗結(jié)果與分析157
7.2.4不同pH下巖石崩解差異分析162
參考文獻163
第8章溫度作用對巖石力學(xué)特性的影響164
8.1溫度作用后大理巖單軸和三軸力學(xué)特性164
8.1.1試驗材料和方法164
8.1.2單軸壓縮破壞特征165
8.1.3常規(guī)三軸壓縮破壞特征165
8.1.4強度特征167
8.1.5溫度對大理巖的影響機理170
8.2溫度作用后大理巖卸荷力學(xué)特性171
8.2.1試驗方法171
8.2.2破壞特征171
8.2.3強度特征172
8.2.4破壞形式與強度的討論174
8.3微波加熱后砂巖力學(xué)特性174
8.3.1微波加熱破巖概述174
8.3.2試驗材料和方法175
8.3.3試樣溫度及形貌變化177
8.3.4波速變化178
8.3.5力學(xué)參數(shù)變化179
8.3.6微波對砂巖的影響機理183
參考文獻185
第9章巖石顆粒結(jié)構(gòu)細觀分析及表征188
9.1巖石顆粒結(jié)構(gòu)的觀測188
9.2基于圖像識別方法的巖石顆粒結(jié)構(gòu)提取191
9.2.1常用的邊緣提取方法191
9.2.2顆粒結(jié)構(gòu)分析的形態(tài)學(xué)理論195
9.3巖石顆粒形狀表征199
9.3.1球度199
9.3.2巖石顆粒形狀量化實例199
9.4巖石顆粒結(jié)構(gòu)非均質(zhì)度表征200
9.4.1非均質(zhì)度200
9.4.2非均質(zhì)度量化實例204
9.5巖石顆粒結(jié)構(gòu)的相似度評價207
參考文獻209
第10章顆粒細觀結(jié)構(gòu)對巖石宏觀力學(xué)特性的影響212
10.1顆粒形狀對巖石宏觀力學(xué)特性的影響212
10.1.1建模過程及參數(shù)確定212
10.1.2模型參數(shù)的校準215
10.1.3顆粒形狀對巖石強度特征值的影響218
10.1.4顆粒形狀對黏聚力和內(nèi)摩擦角的影響223
10.1.5顆粒形狀對彈性模量和泊松比的影響224
10.1.6剪脹過程224
10.1.7討論227
10.2顆粒結(jié)構(gòu)非均質(zhì)對巖石宏觀力學(xué)特性的影響229
10.2.1巖樣GBM模型生成229
10.2.2不同非均質(zhì)度的數(shù)值巖樣235
10.2.3非均質(zhì)度對巖石強度的影響239
參考文獻241