不同砂岩力学特性对比分析：变形与强度

"3种砂岩变形与强度特征对比分析-论文" 这篇论文主要探讨了三种不同类型砂岩（白砂岩、红砂岩和黄砂岩）的力学性能，包括变形、强度和破坏特征。研究人员使用RMT-150B岩石力学试验系统进行了三轴试验，以揭示不同砂岩之间的差异及其成因。 首先，试验结果显示，白砂岩和红砂岩具有明显的屈服特征，表现为随着围压的增加，它们的塑性变形逐渐增大。相比之下，黄砂岩的屈服特性不明显，并且对围压的敏感性较低。这表明在地质工程应用中，黄砂岩可能表现出更为刚性的行为。 其次，砂岩的单轴抗压强度与围压的关系显示，强度的提高效应与围压有显著关联。特别是黄砂岩，其抗压强度在围压作用下提升显著。此外，砂岩的弹性模量和变形模量也受围压影响，这种影响程度与低围压时的模量大小成正比，黄砂岩的弹性模量和变形模量受围压影响尤为明显。 进一步的分析发现，三种砂岩的内摩擦角存在较大差异，而黏聚力差异较小。这意味着内摩擦角的差异是造成三种砂岩强度差异的主要因素。至于巴西劈裂强度，它被确定为单轴抗压强度的3.5%~5.8%，这一比例对于评估砂岩的剪切强度具有重要意义。 论文还指出，三种砂岩的围压影响系数随围压增加呈现负指数关系减小，20 MPa是影响系数变化速率的转折点。在强度准则的应用上，幂函数Mohr强度准则被认为更能准确反映不同围压下岩石强度的非线性特征。 在破坏模式方面，白砂岩表现出典型的缓倾角剪切破坏，破裂面为平面；红砂岩和黄砂岩在低围压下经历张剪复合破坏，而在高围压时则转为陡倾角剪切破坏。红砂岩的破裂面为锥面，黄砂岩的破裂特征则有所不同。 这些发现对于理解砂岩在地质工程、采矿工程和地下结构中的行为至关重要，有助于预测和控制与砂岩相关的工程问题，如稳定性分析、地应力管理和灾害预防。通过对不同砂岩特性的深入认识，可以优化设计和施工策略，提高工程的安全性和经济性。