一种基于应力约束及崩解损伤的泥质软岩强度测试方法技术

本发明专利技术公开了一种基于应力约束及崩解损伤的泥质软岩强度测试方法，包括：环刀原状样的制备；确定上覆压力

【技术实现步骤摘要】
一种基于应力约束及崩解损伤的泥质软岩强度测试方法
本专利技术公开岩石强度测试方法，具体涉及一种基于应力约束及崩解损伤的泥质软岩强度测试方法。
技术介绍
评价岩石崩解性一般方法是耐崩解性试验。耐崩解性试验由FranklinandChandra建立，后由国际岩石力学学会(ISRM)纳入标准岩石试验方法中。耐崩解性试验的优点为：(1)可对同一试样进行多次干湿循环，进而提高试验的精确性；(2)耐崩解指数的干湿循环代表试验材料在自然界中所经历的干湿循环；(3)通过多个试验的耐崩解指数数值对比可去除分析中主观因素。并且当天然湿度下不扰动试样的单向抗压强度小于1.0MPa的极软岩也可用土工试验方法测定泥质岩的强度指标。目前的研究成果已经确定了当前状态的岩石耐崩解性指数与强度的关系，但耐崩解性指数只能表明岩石目前状态的强度特征。岩石在进行耐崩解性试验过程中，无法测试岩石干湿循环影响条件下强度变化规律。这与岩石耐崩解性指数是在零应力状态下进行干湿循环崩解试验过程有关。同时在常规土工试验中，试样饱和过程中只是体积不变，没有考虑应力条件的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述问题，提供一种基于应力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于应力约束及崩解损伤的泥质软岩强度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)环刀原状试样的制备；(2)烘干‑浸水崩解：确定上覆压力pi，并将环刀原状试样烘干，然后将烘干环刀原状试样置于膨胀仪中；施加设计上覆压力pi试验荷载值后采用浸水崩解法，试样即产生膨胀崩解，测读膨胀变形时，按一定时间顺序测记试样的高度变化；(3)重复烘干‑浸水崩解步骤，直至干湿循环次数为Nj；(4)直剪试验：经过重复烘干‑浸水崩解步骤的试样先采用浸液饱和法进行处理，然后进行直剪试验，直剪试验中以小于0.02mm/min的剪切速度进行剪切,试样每产生剪切位移0.2～0.4mm测记测力计和位移读数，直至测力计读数出现峰值...

【技术特征摘要】
1.一种基于应力约束及崩解损伤的泥质软岩强度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)环刀原状试样的制备；(2)烘干-浸水崩解：确定上覆压力pi，并将环刀原状试样烘干，然后将烘干环刀原状试样置于膨胀仪中；施加设计上覆压力pi试验荷载值后采用浸水崩解法，试样即产生膨胀崩解，测读膨胀变形时，按一定时间顺序测记试样的高度变化；(3)重复烘干-浸水崩解步骤，直至干湿循环次数为Nj；(4)直剪试验：经过重复烘干-浸水崩解步骤的试样先采用浸液饱和法进行处理，然后进行直剪试验，直剪试验中以小于0.02mm/min的剪切速度进行剪切,试样每产生剪切位移0.2～0.4mm测记测力计和位移读数，直至测力计读数出现峰值，应继续剪切至剪切位移为4mm时停机，记下破坏值；当剪切过程中测力计读数无峰值时，应剪切至剪切位移为4mm时停机；(5)直剪试验的数据处理：剪应力应按下式计算：式中τ—试样所受的剪应力，kPa；R—测力计量表读数，0.01mm；C—测力计率定系数，N/0.01mm；A0—试样的初始断面积，cm2；10—单位换算系数；以剪应力为纵坐标，剪切位移为横坐标，绘制剪应力与剪切位移关系曲线；取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度，无峰值时，取剪切位移4mm所对应的剪应力为抗剪强度τi,j,k；i,j,k分别指崩解上覆压力，干湿循环次数和剪切上覆垂直压力的对应编号；以抗剪强度为纵坐标，垂直压力为横坐标，绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线，直线的倾角为内摩擦角直线在纵坐标上的截距为粘聚力ci,j；i,j分别指崩解上覆压力，干湿循环次数的对应编号；(6)确定损伤后泥质软岩的强度稳定值；鉴于损伤演变曲线近似为双曲线，故用双曲线拟合，即式中y为强度指标参数，分别取与N对应的粘聚力ci,j,内摩擦角N为崩解上覆设计压力下所进行的干湿循环次数，拟合后，即为强度稳定参数值；a为与干湿循环次数变化对应的变量。2.根据权利要求1所述的基于应力约束及崩解损伤的泥质软岩强度测试方法，其特征在于，步骤(2)中，施加设计上...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹雪山，李国维，袁俊平，吴建涛，殷宗泽，张坤勇，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32