深埋锦屏大理岩力学特性与能量演化研究

来源：水利水运工程学报杂志 2022年第4期北京时间：

作者：楼晨笛,张朝鹏,吴世勇,周济芳,彭媛,艾婷,刘洋,张茹,任利

摘要：与浅层岩体相比，深层岩体赋存环境更为复杂，导致其力学特性与常见的浅部岩体存在较大差异。锦屏二级隧洞工程最大埋深超过2 500 m，其引水隧洞最高地应力达70 MPa，开展高应力条件下硬岩的力学特性研究，具有重要的理论价值和现实意义。采用四川大学MTS815岩石力学试验系统对取自2 400 m深的锦屏大理岩开展单轴和三轴压缩等系列静态力学试验。试验结果表明：锦屏大理岩的单轴抗压强度为180.43 MPa，随围压的增长，大理岩表现出“脆-延-塑”力学特征，围压32.0 MPa为分界点；同时，起裂应力、损伤应力和峰值应力均具有相似的增长趋势，所定义的脆性指标的下降趋势逐渐趋于平缓；低围压下，弹性能在峰前占主导，而高围压下，耗散能增长更为显著，弹性能峰前峰后差值减小，表现出更为明显的塑性特征。研究结果为准确描述深层岩石力学行为、确保深部工程稳定性提供了一定的理论基础。

关键词：深部岩体, 锦屏大理岩, 脆性特征, 静态力学特性, 能量演化