北山深层花岗岩流变力学特性试验研究

摘要

以甘肃北山深部地层的岩芯为研究对象,探讨北山花岗岩在不同围压条件下的短期和长期力学特性,进而为北山核废物地质处置地下实验室的深部建设提供理论支持。开展了常规三轴压缩试验和蠕变试验研究,主要结论如下:(1)在三轴压缩试验中,北山花岗岩经历了5个阶段:初始裂纹闭合、线弹性、稳定裂纹扩展、不稳定裂纹扩展和峰后软化。随着围压增加,典型的特征应力和峰值应变显著增加,显示出明显的围压效应,并且可以通过线性拟合较好地描述。(2)多级蠕变试验显示,在不同破坏应力水平下,北山花岗岩经历了衰减阶段、稳态阶段和加速阶段。(3)在宏观破坏特征方面,低围压下,北山花岗岩呈现出拉剪混合破坏;在较高围压下,出现了贯穿试样表面的宏观主裂纹,表现为典型的剪切破坏模式。

关键词

北山深层花岗岩 / 常规三轴压缩试验 / 流变力学特性试验 / 长期强度