三裂隙砂岩变形破裂试验研究：侧压力与加载速率影响

本研究论文主要探讨了"断续预制三裂隙砂岩的变形破坏特征的试验研究"。通过在中国矿业大学孙越崎学院和深部岩土力学与地下工程国家重点实验室进行的实验，研究人员利用岩石力学伺服试验机对这种特殊的砂岩类型进行了单轴压缩测试。实验对象是含有三个预置裂隙的砂岩，这在煤矿巷道和硐室等地下工程中具有实际应用价值。 研究发现，三裂隙砂岩的主要破坏机制是以剪切错动为主，这表明在加载过程中，岩石的断裂方式更倾向于沿着裂隙发生滑移，而非从初始裂隙开始扩展。这一结果对于理解这类地质结构的稳定性和预测其在荷载作用下的行为至关重要。数值模拟技术，通过RFPA2D软件，与实验室内的实测数据呈现出良好的一致性，验证了模型的准确性。 随著侧压力（即周围岩石对试件的压力）和加载速率的增加，三裂隙砂岩的峰值强度和峰值应变有所提升，显示出材料的强度随外部条件的变化而增强。然而，弹性模量（反映材料抵抗形变的能力）的变化相对较小，这意味着即使在较大压力下，砂岩的刚度仍保持在一定范围内。 这项研究的成果为地下工程的设计与施工提供了重要的理论基础，有助于工程师们更好地评估和控制这类复杂地质条件下的巷道和硐室稳定性，从而降低工程风险，提高施工效率和安全性。通过了解三裂隙砂岩的变形破裂特性，可以制定更为精准的支护策略，保障地下结构的长期稳定。 研究者李丁、苏海健、陈升等人参与了这项国家级大学生创新训练计划项目以及江苏省普通高校研究生科研创新计划项目，他们的贡献对岩石力学领域有着积极的影响。论文发表在《煤炭工程》杂志上，供同行评审和学术交流使用。通过引用格式，读者可以追踪到具体的研究细节和成果。