單雙軸壓縮試驗(uniaxial and biaxial compressive test)是一種測定單軸或雙軸岩體變形指標的原位試驗方法。在岩體上切四個相互垂直的狹槽,在兩兩相對的狹槽內分別或同時埋入鋼枕,通過鋼枕對岩體加壓,測定岩體變形值,並按彈性力學單向或雙向受壓公式計算出變形模量。
基本介紹
- 中文名:單雙軸壓縮試驗
- 外文名:uniaxial and biaxial compressive test
- 試驗方法:測定單軸或雙軸岩體變形指標
- 計算方法:按彈性力學單向或雙向受壓公式
- 類型:試驗方法
簡介,力學性能原理,雙軸壓縮試驗的分析及結論,
簡介
單雙軸壓縮試驗(uniaxial and biaxial compressive test)是一種測定單軸或雙軸岩體變形指標的原位試驗方法。在岩體上切四個相互垂直的狹槽,在兩兩相對的狹槽內分別或同時埋入鋼枕,通過鋼枕對岩體加壓,測定岩體變形值,並按彈性力學單向或雙向受壓公式計算出變形模量。
力學性能原理
1、包申格效應——材料經預先載入產生少量塑性變形(ε<1~4%)後卸載,而後再同向載入時,則屈服強度增大,反向載入時,則屈服強度減少的現象稱為包申格效應。
2、彈性後效-在載入或卸載時,應變落後於應力而和時間有關的現象稱為彈性後效。
3、彈性滯後——由於彈性後效,材料載入曲線與卸載曲線不重合而形成一封閉的曲線,稱為彈性滯後(環)。
4、循環韌性(又稱材料內耗)——材料在交變載荷作用下吸收不可逆形變功的能力,也叫金屬的內耗。嚴格來說,循環韌性與內耗是有區別的:前者指金屬在塑性區內載入時吸收不可逆變形功的能力;後者指金屬在彈性區內載入時吸收不可逆變形功的能力。不過,有時這兩個名詞有時可以混用。循環任性也是金屬材料的力學性能,因為他表示材料吸收不可逆變形功的能力,故又稱消振性。
雙軸壓縮試驗的分析及結論
1、單軸壓縮下泥巴山流紋岩呈典型的脆性劈裂型破壞特徵,破壞前沒有明顯的屈服變形特徵,初次破裂時應力約為其單軸抗壓峰值強度的86.4%。
2、在本試驗設計的雙軸應力壓縮下,含直牆拱形洞室試樣首先在邊牆起拱線和拱腳附近產生裂隙,隨後裂隙不斷擴展和連線;拱頂呈現張性破裂特徵,張性裂隙將岩石分割為楔塊附著於拱頂,底腳部和側壁呈現壓剪性破裂並出現片幫掉塊,最後底腳部岩石較破碎,頂部岩石除破裂裂縫外,縫間岩體整體性較好。
3、洞室圍岩水平向應力變化規律分析表明,距豎向載入端越近,水平向壓應力越大;拱頂內壁和底板中部表面產生拉應力,且拱頂拉應力明顯大於底板;隨著豎向外加壓力的增大,劣化範圍向洞室圍岩遠場擴展,底部圍岩劣化擴展深度和速度均大於拱頂圍岩。