• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于侧限压缩试验的黏土动态力学性能研究
  • 作者

    张祥陈骏李进温维山易辉赵康朴

  • 单位

    中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司

  • 摘要

    为研究斜井井筒采用冻结法施工穿过松软含水黏土层时,冻结壁失稳、冻结管破坏与黏土强度、黏土变形之间的关系,以黏土为试验对象,通过高压固结仪还原深部黏土受压变形过程,利用SHPB 试验装置对无侧限、有侧限条件下的黏土试件进行不同应变率加载,借助高速摄影机拍摄黏土试件的变形破坏过程。研究结果表明:无侧限条件下,黏土试件变形大,被压成“薄饼状”,但仍具有一定的承载力,且存在透射信号差的问题;黏土试件以环刀作为侧限约束,环刀起到被动围压的作用,试件透射信号幅值明显增大,侧限条件下试件的峰值应力、应变与应变率呈正相关的关系;侧限条件下引入岩石类材料损伤变量D,通过分析损伤变量D 随应变的演化规律,发现在相同应变比条件下,冲击速度越大,则D 值越小,试件的压实程度越高;侧限条件下黏土具有明显的回弹现象,试件的回弹量随着平均应变率的增大而增大,黏土的回弹作用会对井筒、冻结管产生预压力,对其稳定性产生负面影响。

  • 关键词

    冻结法黏土层高压固结SHPB被动围压应变率效应损伤值

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目( 51774287,51934001)
  • 引用格式
    张祥,陈骏,李进,等.基于侧限压缩试验的黏土动态力学性能研究[J].矿业安全与环保,2022,49(2):1-8.
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