硬岩强度时间效应的测定方法

摘要

本发明涉及一种硬岩强度时间效应的测定方法。本发明目的是提供一种在室内便能够测定硬岩强度时间效应的方法。解决该问题的技术方案是：先准备8组试样，每组6块岩样；第一组岩样全部在MTS上进行单轴压缩试验，确定起裂强度、损伤强度和单轴强度；第二组岩样进行常规三轴试验，得到硬岩在不同围压下峰值强度的拟合曲线；剩余的六组岩样分别进行不同围压条件下的长期强度的测定。本发明适用于高应力破坏比较严重的水工、交通隧洞的设计和施工期优化。

主权项

一种硬岩强度时间效应的测定方法，其特征在于包括以下步骤：1.1、准备8组硬岩试样，每组试样包含6块岩样(1)，每块岩样尺寸50mm×100mm；1.2、第一组岩样全部在MTS上进行单轴压缩试验，试验按应变加载并记录压缩过程中的应力-应变曲线；同时采用AE设备监测压缩过程中的微裂纹破裂事件，根据MTS和AE的数据确定岩块的起裂强度σci、损伤强度σcd以及单轴强度σc；1.3、第二组岩样进行常规三轴试验，试验所施加的围压分别为0MPa、5MPa、10MPa、15MPa、20Mpa或25MPa，每种围压所对应的试验结果均采用Hoek-Brown强度包络线进行整理，获得硬岩在不同围压下峰值强度的拟合曲线，岩样Hoke-Brown强度方程的表达形式是： σ 1 = σ 3 + σ ci mi σ 3 σ ci + 1 , 式中，σ1是轴向压力，σ3是围压，σci是起裂强度，mi是常数；1.4、剩余的六组岩样分别进行不同围压，围压范围0MPa、5MPa、10MPa、15MPa、20MPa或25MPa条件下的长期强度的测定，具体步骤是：1.4.1、按顺序选择组，将某一围压σ3、步骤1.2测得的单轴强度σc和常数mi代入Hoke-Brown强度方程，得到该围压下的峰值强度估计值A，1.4.2、用σcd替代σc代入Hoke-Brown强度方程获得该围压下的损伤强度估计值B，1.4.3、将B和A之间的差值分为6个等级，每相邻两个等级之间的差值相等，得到对应于该组6块岩样准备施加的轴向压力，1.4.4、每块岩样在试验过程中保持围压和轴向压力不变直到岩样出现宏观破坏，记录6块岩样从加压开始直到破坏所持续的时间，从而获得该组该围压条件下的长期强度。