于成 岩 时 间短 或 成 岩 条 件
差 ， 岩 过程 中经 过 沉 积 和 压 密 而 未 固结 或 处 于 弱 成 胶 结 状 态 ； 是 受构 造作 用后 又 经蚀 变 、 或 风化 和水 化
展， 这使 得 软岩工 程 问题 成 为 当今 世 界 岩 土 工 程 界
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在 岩 土工 程 中经常 遇 到工程 地 质条件 很 差 的软 弱 岩体 ， 见 的有泥 岩 、 质 泥岩 、 常 砂 粉砂 岩 、 （ ） 粗 细 砂
稳性 差 、 变形 大 、 水 后 强 度 迅 速 降低 等特 点 ， 软 遇 对
岩 的加 固补 强处 理一 直 困扰着 工程 建设 的规模 和 发
于硬 岩和 硬土 ， 因此 到 目前 为止 ， 能量 的角度 对 泥 从 岩进 行分 析研 究还 鲜见 报道 。
（）三轴 实验 时 ， 以 ０５ｍ ／ ｉ 加载 速 率 ２ 先 ． ｍ ｍｎ的 施加 轴 向压 力 至 １０ｋ 然 后施 加 围压 至 预定 的 围 ． Ｎ， 压， 并保 持 围压在 试验 过程 始终不 变 ， 用位 移控制 采
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｏｔｒ ｃ ａ ｅ ｏ ｎ ｆｍｏ ｔｃ ｍｐ ｅ ｄ ａ ｃ ｄ ｔｐ ｃ ｎ ｔ ｅｆｅｄ ｏ ｅ ｔｃ ｎ ｃ ｌｅ ｇｎ ｅｉ ｇｂ ｃ ｕ ｅ ｅ ｓｆ ｏ ｋ ｈ ｓｂ ｃ ｍｅ ｏ ｅ ｏ ｓ ｏ ｌｘ ａ ｖ ｎ ｅ ｏ ｉｓｉ ｈ ｉｌ ｆｇ ｏｅ ｈ ｉａ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ａ ｓ
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１２ 试验 方案 ．
究ｌ ０
， 如许 宝 田等 ｌ 究 了 泥 岩 在 三 轴 条 件 下 １研 １ Ｊ
（）依 据 泥 岩 的埋 深 和地 应 力 条 件 ， 轴 压 缩 １ 三
试验 的围压 分 别 为 ０ＭＰ 、 Ｍ ａ １ ５Ｍ ａ ２ ０Ｍ ａ ａ １ Ｐ 、 ． Ｐ 、 ． Ｐ
韩铁林 ， ： 等 泥岩变形特性 与能量 特征的试 验研究
１７ １
次为碎 屑矿 物 和有 机 质 ， 当其 含 有 较 多 的亲 水 矿 物
含水 率 ５ １ 一７ ６ ％。将岩 石加 工成 直径 ７ ｉ、 ．％ ．８ ５ｒｎ ａ
（ 主要 是 蒙脱 石 ） ， 往浸 水膨 胀 ， 时 往 由于其 膨 胀 的不 均匀 性 ， 加上 粘 土矿物 的溶 蚀 以及各 种次 生作 用 ， 破 坏 了泥岩 天然 的结 构 ， 而降低 泥岩 的力 学 强度 ， 从 造
最 复杂 的工 程技 术 问题 之一 。 软 岩 中 以泥岩 最 为 常 见 ， 岩 是一 种 介 于 一 般 泥
等 作 用形 成 ， 些 还 介 于 岩 石 和 土 之 间 的 过 渡性 岩 有 体也 属 于软 岩 范 围＿ 。这 类 岩 石 具 有孔 隙 率 大 、 １ ｊ 水
硬 岩 、 土 之 间的 软 质 岩石 ， 矿 物 成分 复杂 ， 要 硬 其 主
。
通 过 对 三 元 隧道 中 的 泥 岩 进 行 了常 规 三 轴 压 缩 试 验 研 究 ， 析 了泥 岩 的强 度 、 形 特 性 及 其 能 量 特 分 变
性 。低 围压下泥岩 的 ｓ ～ｅ ３ 关系 曲线呈上 凹型 ； 围压 下 ， 高 呈下 凹型。并且 泥岩试 样 的侧 向变 形对 围 压的敏感程度 大于轴向变形 。试样破坏应变能 随着 围压 的增 大而增 加 ； 实验机 对试样所 做 的功大于试 样破坏时实 际吸收的能量 ， 主要 因为试 样侧向膨胀对液压油做功而持续释放 能量 ， 这 使得 实验机对试 样 所做 的功 大部 分用于对液压油做功 。该研究对 与泥岩相关岩土工程的设计和施工有一定 的理论 和借 鉴
作用 。
关键 词 ： 软岩 ； 三轴试 验 ； 泥岩 ； 变形特性 ； 能量特征 中图分 类号 ： Ｕ ５ ． Ｔ ４８ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７— １４ （０２ ０－ ０ １＿ ６２ １４ ２ １）３ １６ ５
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ Ｍ ｄｍｎ ｅ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ｎ ｅ ｇ ｏ ｅ ｔ ｓ ｏ ｕ ｓｏ ｅ ｉｓ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｓ ａ ｄ Ｅｎ ｒ ｙ Ｐｒ ｐ ｒｉ ｆＭ ｄ ｔ ｎ ｉ ｅ
和 ２ ５ＭＰ 。 ． ａ
各应力 一应 变 阶 段 特 性 ； 献 ［２ 对 泥 岩 的损 伤 特 文 １］
性进行 了试验 ， 分析 了泥岩损伤变量随主应力差变 化 关 系 ， 果表 明泥 岩损 伤 变量 与 主 应 力 差 呈 双 曲 结
线 数 学关 系 。但 由于对 泥岩 的研 究方 法 和理论 不 同
ｏ ｅｃｍ ｌ ｉ ｅｃｍ ｏｉｏ ｎ ａ ｆｌ ｆ ｃ ｎｅｇ ｅｒ ｇ．Ｂ ｓｄｏ ｅｔａｉ ｓ ｒｓｌ ｎ ｅ ｄ ｆ ｅ ｔ ｆｈ ｏ ｐ ｘｔ ｏ ｔ ｏ ｐｓｉ ａｄｈｒ ｕ ｅ ｅｔｏ ｎ ｎｅｉ ｓ ａｅ ｎｔ ｉ ａ ｔ ｔｅｕ ｓ ｄｒ ｉｅ ｎ ｔ ｅ ｙ ｆｈ ｔｎ ｍ ｆ ｓ ｉ ｎ ｈ ｒｘ ｅ ｌ ｔｕ ｆｒ
韩铁林 陈蕴 生 ， ， 谢 涛２余 朝 何 明明 ， ，
（． １西安理 工大学 岩土工程研究所 ，陕西 西安 ７０４ ； ． １０８ ２ 贵州省冶金设计研究院 ，贵州 贵 阳 ５０ ０ ） ５ ０５
摘
一
要 ：由于软岩组成 的复杂性 和工程 的严重 危害性 ， 其成 为岩土工 程领域 最为 复杂 的前 沿课题 之 使
足试 样 两端 面不平 行 度 误 差 ≤０ ０ ５Ｉｌ 断 面不 平 ．０ Ｉ ， Ｔｌ ｌ
整 度误 差 ≤０ ０ ｍ； ．２ｒ 沿试 样 高度 上 直径 误 差 ≤０３ ｎ ．
ｎｎ ａ 。为 了保 证 试件性 质 的相对 一 致性 ， 一 组试 件 ｌ 每 尽 量从 同一 块较 大 的岩块 钻取 。