与地热场相关的高温显著影响地下岩石节理的力学性质,因此,高温循环热处理后节理力学性质研究成为亟待解决的重要课题之一。对粗糙度大致相同的花岗岩节理进行400℃高温下不同次数的循环加热-自然冷却处理,并在不同法向应力下开展了直...与地热场相关的高温显著影响地下岩石节理的力学性质,因此,高温循环热处理后节理力学性质研究成为亟待解决的重要课题之一。对粗糙度大致相同的花岗岩节理进行400℃高温下不同次数的循环加热-自然冷却处理,并在不同法向应力下开展了直剪试验,分析了花岗岩节理剪切力学性质随循环热处理次数的变化特性,并基于电镜扫描技术(scanning electron microscope,SEM)从细观角度解释其高温力学机理。试验结果表明,随着循环热处理次数的增加,节理的峰值剪切强度和剪切前后粗糙度系数(joint roughness coefficient,JRC)的变化(ΔJRC)总体上呈现先增后减变化趋势,剪切刚度呈减小趋势,而残余剪切强度和峰值剪切位移呈增大趋势。随着循环热处理次数的增加,矿物颗粒出现热膨胀并产生热硬化现象;而当循环热处理次数进一步增加(超过5次)时,矿物内的微裂纹不断发育与扩展。这导致了花岗岩节理力学性质的变化。研究成果可为变温环境下围岩稳定性分析提供参考。展开更多
文摘与地热场相关的高温显著影响地下岩石节理的力学性质,因此,高温循环热处理后节理力学性质研究成为亟待解决的重要课题之一。对粗糙度大致相同的花岗岩节理进行400℃高温下不同次数的循环加热-自然冷却处理,并在不同法向应力下开展了直剪试验,分析了花岗岩节理剪切力学性质随循环热处理次数的变化特性,并基于电镜扫描技术(scanning electron microscope,SEM)从细观角度解释其高温力学机理。试验结果表明,随着循环热处理次数的增加,节理的峰值剪切强度和剪切前后粗糙度系数(joint roughness coefficient,JRC)的变化(ΔJRC)总体上呈现先增后减变化趋势,剪切刚度呈减小趋势,而残余剪切强度和峰值剪切位移呈增大趋势。随着循环热处理次数的增加,矿物颗粒出现热膨胀并产生热硬化现象;而当循环热处理次数进一步增加(超过5次)时,矿物内的微裂纹不断发育与扩展。这导致了花岗岩节理力学性质的变化。研究成果可为变温环境下围岩稳定性分析提供参考。
