基于可视化手段的三轴剪切条件下裂隙岩石力学行为及破坏特征研究

基于原位三轴剪切试验，借助三维光学轮廓扫描技术和CT扫描技术，开展了对粗糙裂隙花岗岩和红砂岩力学行为及破坏特征研究。对试样在三轴剪切状态下的的剪应力-应变曲线规律和剪切应力-剪切位移曲线规律进行了细致讨论，将裂隙岩石的三轴剪切变形过程分为 5 个阶段，分别是初始压密阶段、线弹性阶段、塑性变形阶段、剪切破坏阶段及峰后残余变形阶段。通过三维激光和CT扫描技术，从细观角度描述了裂隙岩石的剪切破坏模式，试验研究发现，花岗岩裂隙面破坏主要有 3种模式，主要分为滑移破坏、摩擦破坏以及凸体剪切破坏，其中包括凸起中部剪断破坏和凸起根部剪断破坏两种，另外发现部分试样内部还会存在张拉裂纹，而红砂岩则主要以摩擦破坏为主，研究发现其破坏模式与试样的脆性指标和硬度有很大关系。