粉砂岩三轴压缩条件下细观损伤特征的定量研究

李晓娟^1,2,3，倪骁慧^1,2,3，孙斌祥¹，朱珍德^2,3，杜时贵¹

1. 绍兴文理学院土木工程系2. 河海大学岩土工程科学研究所3. 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室

摘 要：首先利用RMT-150B岩石伺服试验系统,以不同围压（2,4,6,8,10 MPa）分别对大坦沙工程粉砂岩试样进行三轴压缩试验。然后,利用扫描电镜（SEM）拍摄得到的大量细观损伤图片,运用数字图像技术获取微裂纹的细观几何信息,从方位角、长度、宽度、面积和数量对不同围压条件相应的粉砂岩细观尺度微损伤特征进行统计分析。研究结果表明:三轴压缩条件下粉砂岩微裂纹的方位角、长度和宽度基本服从广义极限分布;微裂纹的方位角主要集中在与σ1作用方向成35°附近;随着围压的增长,仅有小部分微裂纹在长度尺寸上出现较大幅度的增长,而绝大部分微裂纹在宽度尺寸上基本不发育;经历三轴压缩试验的粉砂岩试样的能量耗散方式,主要以数量和长度两个方式进行。

关键词：粉砂岩;三轴压缩;微裂纹;