双孔洞红砂岩力学特性及孔洞周边裂纹开裂-闭合规律研究

戎虎仁^1,2,3,4，张佳瑶²，顾静宇²，董浩²，张能⁵，牛良⁶

1. 青海省交通科学研究院2. 河北建筑工程学院土木工程学院3. 山西大学土木工程系4. 长安大学公路学院5. 中国建筑第三工程局有限公司6. 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司

摘 要：为研究双孔洞红砂岩力学特性及其孔洞周边裂纹开裂-闭合机制,对含不同倾角的双孔洞红砂岩进行单轴压缩试验,采用CCD相机对孔洞周边裂纹进行监测,并基于数字图像相关方法（DIC）,综合分析双孔洞红砂岩力学性能、孔洞周边裂纹开裂-闭合规律,阐述双孔洞红砂岩破坏机理。结果表明:随着双孔洞倾角的增加,红砂岩抗压强度先降低后升高,且呈良好的二次函数关系;双孔洞红砂岩周边裂纹开裂分为独立型张拉裂纹（α=30°）,剪切裂纹（α=45°、60°、75°）,贯通型张拉裂纹（α=90°）3种模式;双孔洞红砂岩周边裂纹闭合模式分为局部闭合模式（α=30°）、零闭合模式（α=45°、60°、75°）、完全闭合模式（α=90°）;张拉裂纹主要受径向应变场影响,剪切裂纹受到径向应变场及剪应变场共同控制,若红砂岩两孔洞周边裂纹受到剪应变场影响较大,其抗压强度较低。

关键词：双孔洞红砂岩;力学特性;孔洞周边裂纹;DIC技术;