岩石内孔隙结构和矿物组成是诱导岩体破裂失稳的重要因素。为了研究孔隙结构和矿物组成对裂纹扩展的影响,利用颗粒流程序(particle flow code,简称PFC),构建含不同孔隙结构和矿物组成的岩石晶体模型(grain based model,简称GBM),研究孔...岩石内孔隙结构和矿物组成是诱导岩体破裂失稳的重要因素。为了研究孔隙结构和矿物组成对裂纹扩展的影响,利用颗粒流程序(particle flow code,简称PFC),构建含不同孔隙结构和矿物组成的岩石晶体模型(grain based model,简称GBM),研究孔隙大小对裂纹扩展的影响以及不同矿物内裂纹的扩展规律。研究结果表明:随着孔隙短长轴比的增大,岩石的单轴抗压强度和弹性模量均先减小后增大,岩石的破坏程度先增大后减小,在短长轴比为0.8时,岩石破坏程度最严重。随着孔隙短长轴比的增大,岩石内形成的裂纹数量先减小后增加再减小,张拉裂纹数量先减小后增加再减小,而剪切裂纹数量基本无变化。岩石在破坏过程中以晶内张拉破坏为主,其次为晶间张拉破坏,晶内破坏和晶间破坏中剪切破坏均较少。孔隙短长轴比为0.6时对砂岩基质、黏土、云母内裂纹扩展演化行为影响程度最大,孔隙短长轴比为0.2时对石英和长石内裂纹扩展演化行为影响程度最大。该研究成果可以为解决含孔隙缺陷岩体的失稳破坏问题提供参考和研究基础。展开更多
文摘岩石内孔隙结构和矿物组成是诱导岩体破裂失稳的重要因素。为了研究孔隙结构和矿物组成对裂纹扩展的影响,利用颗粒流程序(particle flow code,简称PFC),构建含不同孔隙结构和矿物组成的岩石晶体模型(grain based model,简称GBM),研究孔隙大小对裂纹扩展的影响以及不同矿物内裂纹的扩展规律。研究结果表明:随着孔隙短长轴比的增大,岩石的单轴抗压强度和弹性模量均先减小后增大,岩石的破坏程度先增大后减小,在短长轴比为0.8时,岩石破坏程度最严重。随着孔隙短长轴比的增大,岩石内形成的裂纹数量先减小后增加再减小,张拉裂纹数量先减小后增加再减小,而剪切裂纹数量基本无变化。岩石在破坏过程中以晶内张拉破坏为主,其次为晶间张拉破坏,晶内破坏和晶间破坏中剪切破坏均较少。孔隙短长轴比为0.6时对砂岩基质、黏土、云母内裂纹扩展演化行为影响程度最大,孔隙短长轴比为0.2时对石英和长石内裂纹扩展演化行为影响程度最大。该研究成果可以为解决含孔隙缺陷岩体的失稳破坏问题提供参考和研究基础。
