水-热耦合作用下花岗岩剪切性能的时间效应研究

为探究深部裂隙岩体在水-热耦合环境中剪切力学性能的变化，对高温水岩作用处理后的，含天然裂隙的花岗岩开展直剪试验。基于大时间尺度作用后花岗岩的力学性质变化，研究其在不同温度、不同作用时间及法向应力条件等条件下剪切性质的演化规律。研究表明，花岗岩剪切强度与水岩作用时长、温度以及法向应力呈负相关，剪切峰值位移、剪损体积则与之呈正相关。节理面微凸体经水-热作用后其组成矿物会发生溶解等化学反应，引起表面凸体强度的降低。在水岩作用前期这种劣化程度较为明显，但随着时间的延长，岩石劣化程度会趋于较稳定的状态。同时水岩作用后的花岗岩硬度、弹性模量等细观参数较仅饱和岩样显著降低。根据已有的剪切劣化预测方程，建立了新的浸水温度、时长及法向应力的剪切性能预测方程，能够较为准确的预测水-热耦合作用后花岗岩剪切强度变化的趋势。