·1796· 工程科学学报，第39卷，第12期 到0.002左右时，微观裂纹开始出现，试样开始进入屈 纹开始产生阶段（轴向应变在0.002~0.0025之间）， 服阶段，不同围压条件下偏应力一应变曲线的屈服阶 围压越高，微裂纹数越多，说明高围压条件下试样会更 段并不相同，试样的屈服段随着围压的增加而变长，说 早地进入屈服阶段：当轴向应变超过峰值应变以后，围 明随着围压的增加，含孔洞试样由脆性逐渐向延性转 压越低，微裂纹数增长越快，说明围压越低，试样脆性 化。不同围压条件下微观裂纹数的累积数也不同，裂 破坏越明显 50 12500 50间 2500 偏应力 40 2000 40 2000 ,=10 MPa 7.5 MPa 500 30 500 MPa =10 a 20 2 1000 20 o,=5 MPa -0 MPa 1000 10 =2.5MP 纹数 500 10 500 纹数 轴向应变，e103 轴向应变，￡，103 50 2500 (c) 40 2000 横理力 30 U5 MPa- 1500 6,=10 MPa 20 -5 MPa 025 1000 10 0,-0 MPa -0.=5 MPa 500 二88 2 轴向应变，e,103 图5不同围压条件下偏应力、微观裂纹数与轴向应变的关系.()圆形孔洞：(b)矩形孔洞：(c)马蹄形孔洞 Fig.5 Deviator stress and microcrack numbers vs axial strain under different confining pressures:(a)circular hole:(b)rectangular hole:(c)U- shaped hole 图6为不同围压条件下试样的峰值强度和偏应力 度最小：但试样的峰值强度都随围压增大而增加.由 峰值.由图6(a)可知，孔洞对岩石试样的峰值强度有 图6(6)可知，完整试样的偏应力峰值随着围压的增加 显著影响，由于孔洞的存在，含孔洞试样的峰值强度产 而增加，而含孔洞试样的偏应力峰值随围压的增加呈 生了明显的劣化；与完整的试样相比，含圆形孔洞、矩 先增大后减小的趋势，其最大偏应力峰值出现在围压 形孔洞和马蹄形孔洞试样的峰值强度劣化范围分别为 为2.5~5MPa.其主要原因是，低围压条件下，围压主 21.73%-32.47%,24.00%-34.02%和18.88%- 要是限制试样的侧向变形，所以偏应力峰值有所增加： 28.69%且围压越大，峰值强度劣化越严重.可以发 而高围压条件下，由于试样内部孔洞的存在，孔洞周边 现，在同等围压条件下，含矩形孔洞试样的劣化程度最 产生了较高的应力集中，此时孔洞周边的应力已接近 大，含圆形孔洞试样次之，含马蹄形孔洞试样的劣化程 临界破坏状态，较小的轴压增加就可以使试样发生破 15[ 完整试样 65 马蹄形孔试样 b 70 ●一圆形孔试样 60 65 矩形孔试样 完整试样 60 ▲马蹄形孔试样 55 ●一圆形孔试样 一矩形孔试样 5.0 7.5 10.0 5.0 10.0 围压，o,/MPa 围压，a,MPa 图6试样峰值应力(a)、偏应力峰值(b)与围压的关系 Fig.6 Peak stress (a)and peak deviator stress (b)of specimens vs confining pressure工程科学学报，第 39 卷，第 12 期 到 0. 002 左右时，微观裂纹开始出现，试样开始进入屈 服阶段，不同围压条件下偏应力--应变曲线的屈服阶 段并不相同，试样的屈服段随着围压的增加而变长，说 明随着围压的增加，含孔洞试样由脆性逐渐向延性转 化． 不同围压条件下微观裂纹数的累积数也不同，裂 纹开始产生阶段( 轴向应变在 0. 002 ～ 0. 0025 之间) ， 围压越高，微裂纹数越多，说明高围压条件下试样会更 早地进入屈服阶段; 当轴向应变超过峰值应变以后，围 压越低，微裂纹数增长越快，说明围压越低，试样脆性 破坏越明显． 图 5 不同围压条件下偏应力、微观裂纹数与轴向应变的关系． ( a) 圆形孔洞; ( b) 矩形孔洞; ( c) 马蹄形孔洞 Fig． 5 Deviator stress and microcrack numbers vs axial strain under different confining pressures: ( a) circular hole; ( b) rectangular hole; ( c) U￾shaped hole 图 6 试样峰值应力( a) 、偏应力峰值( b) 与围压的关系 Fig． 6 Peak stress ( a) and peak deviator stress ( b) of specimens vs confining pressure 图 6 为不同围压条件下试样的峰值强度和偏应力 峰值． 由图 6( a) 可知，孔洞对岩石试样的峰值强度有 显著影响，由于孔洞的存在，含孔洞试样的峰值强度产 生了明显的劣化; 与完整的试样相比，含圆形孔洞、矩 形孔洞和马蹄形孔洞试样的峰值强度劣化范围分别为 21. 73% ～ 32. 47% ，24. 00% ～ 34. 02% 和 18. 88% ～ 28. 69% 且围压越大，峰值强度劣化越严重． 可以发 现，在同等围压条件下，含矩形孔洞试样的劣化程度最 大，含圆形孔洞试样次之，含马蹄形孔洞试样的劣化程 度最小; 但试样的峰值强度都随围压增大而增加． 由 图 6( b) 可知，完整试样的偏应力峰值随着围压的增加 而增加，而含孔洞试样的偏应力峰值随围压的增加呈 先增大后减小的趋势，其最大偏应力峰值出现在围压 为 2. 5 ～ 5 MPa． 其主要原因是，低围压条件下，围压主 要是限制试样的侧向变形，所以偏应力峰值有所增加; 而高围压条件下，由于试样内部孔洞的存在，孔洞周边 产生了较高的应力集中，此时孔洞周边的应力已接近 临界破坏状态，较小的轴压增加就可以使试样发生破 · 6971 ·