不同加載方式和速率對(duì)類(lèi)軟巖單軸抗壓強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)研究

不同加載方式和速率對(duì)類(lèi)軟巖單軸抗壓強(qiáng)度影響的實(shí)驗(yàn)研究摘要：本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了不同加載方式和速率對(duì)類(lèi)軟巖單軸抗壓強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用不同的加載方式和速率會(huì)對(duì)類(lèi)軟巖單軸抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生顯著的影響，其中，動(dòng)態(tài)加載影響更加顯著。本文分析了這些影響因素的原因，并提出了建議，以便將實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)工程中。關(guān)鍵詞：類(lèi)軟巖，單軸抗壓強(qiáng)度，加載方式，加載速率Abstract:Thispaperpresentsanexperimentalstudyontheinfluenceofdifferentloadingmodesandratesontheuniaxialcompressivestrengthofsoftrock.Theexperimentalresultsshowthatdifferentloadingmodesandrateshavesignificanteffectsontheuniaxialcompressivestrengthofsoftrock,withdynamicloadinghavingamoresignificanteffect.Thispaperanalyzesthereasonsbehindtheseinfluencingfactorsandproposessuggestionsfortheapplicationoftheexperimentalresultsinpracticalengineering.Keywords:Softrock,Uniaxialcompressivestrength,Loadingmode,Loadingrate一、研究背景隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大規(guī)模建設(shè)和采礦活動(dòng)日益增加，類(lèi)軟巖作為一種重要的基礎(chǔ)巖石和儲(chǔ)礦巖石，逐漸受到了廣泛的關(guān)注。然而，類(lèi)軟巖在開(kāi)發(fā)和使用過(guò)程中，由于其堅(jiān)硬程度較低，抗壓強(qiáng)度較弱，容易遭受破壞，導(dǎo)致工程安全事故的發(fā)生。因此，研究類(lèi)軟巖單軸抗壓強(qiáng)度的影響因素，實(shí)驗(yàn)掌握其力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律對(duì)于保障項(xiàng)目的安全性和可靠性具有重要意義。在類(lèi)軟巖的單軸抗壓強(qiáng)度研究中，加載方式和速率是兩個(gè)重要的影響因素。選擇不同的加載方式和速率，會(huì)使單軸抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)不同程度的變化。因此，本文的主要研究?jī)?nèi)容為不同加載方式和速率對(duì)類(lèi)軟巖單軸抗壓強(qiáng)度的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.材料本實(shí)驗(yàn)選用了一種典型的類(lèi)軟巖，采自某煤礦的礦井。這種類(lèi)軟巖的顏色為灰黑色，有一定的層理結(jié)構(gòu)，整體質(zhì)地均勻，質(zhì)地細(xì)膩，構(gòu)成比較穩(wěn)定，抗壓強(qiáng)度較為一致。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)是在單軸應(yīng)力條件下進(jìn)行的，試驗(yàn)分為四組，分別選用了不同的加載方式和速率進(jìn)行比較：靜態(tài)加載、動(dòng)態(tài)加載、低速加載和高速加載。靜態(tài)加載：采用一般的單軸加載模式，在加載速率為0.05mm/min時(shí)進(jìn)行。動(dòng)態(tài)加載：采用沖擊波力學(xué)加載法，采用一定的沖擊質(zhì)量和降落高度進(jìn)行沖擊，標(biāo)準(zhǔn)沖擊能量為200J。低速加載：加載速率為0.05mm/min。高速加載：加載速率為10mm/min。以上四種加載模式的加載速率和試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。圖1不同加載方式、速率的試驗(yàn)結(jié)果三、結(jié)果分析從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，不同的加載方式和速率對(duì)類(lèi)軟巖單軸抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生了顯著的影響。其中，動(dòng)態(tài)加載對(duì)單軸抗壓強(qiáng)度的影響最大，高速加載其次，低速加載和靜態(tài)加載對(duì)單軸抗壓強(qiáng)度的影響不大。動(dòng)態(tài)加載時(shí)，沖擊波會(huì)使試件內(nèi)部形成較大的應(yīng)力波動(dòng)，引發(fā)微裂紋的擴(kuò)展和傾斜，使得單軸抗壓強(qiáng)度明顯下降。高速加載時(shí)，試件內(nèi)部由于受到較大的碼頭，內(nèi)部壓力相對(duì)較大，會(huì)導(dǎo)致極限應(yīng)力的下降。而低速加載和靜態(tài)加載中，試件內(nèi)部受力比較均勻，變形均勻，不會(huì)引發(fā)明顯的微裂紋和應(yīng)力波動(dòng)，因此單軸抗壓強(qiáng)度不會(huì)受到太大的影響。四、結(jié)論與建議通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，本文得出了以下結(jié)論：1.不同的加載方式和速率會(huì)對(duì)類(lèi)軟巖單軸抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生不同程度的影響。2.動(dòng)態(tài)加載影響最大，高速加載其次，低速加載和靜態(tài)加載對(duì)單軸抗壓強(qiáng)度的影響不大。針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文提出以下建議：1.實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)所處場(chǎng)景的實(shí)際情況選擇合適的加載方式和速率。2.由于動(dòng)態(tài)加載的影響是最顯著的，因此在實(shí)際工程中，應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力波動(dòng)和震動(dòng)。3.因此，在實(shí)際工程中，應(yīng)采用一定的減震措施來(lái)降低沖擊波對(duì)試件的影響。參考文獻(xiàn)：[1]賀濟(jì)兵,舒華軍,王鵬.類(lèi)軟巖單軸受壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法及研究[J].巖土力學(xué),2014,35(S1):303-309.[2]杜博文,趙加強(qiáng),張建軍,等.不同加載速率對(duì)典型軟巖破壞特性的影響[J].武