本文利用自行設計並製作之拉-壓試驗儀器,配合壓力機、定壓儀,從事完整岩石之 真三軸拉壓試驗,藉以探討完整岩石在拉力區(σ<0)之強度特性,並在實驗室造 出混合節理(Hybrid Joint),以探討其形成機制。同時,對於岩石在三軸拉壓應力 下其破裂型態與應力狀態之關係加以分析,並與前人之研究比較。此外,中間主應力 σ對強度與破裂型態之影響也一併加以探討。 本文所用試驗材料為汐止一帶鑽探所得之砂岩,裁成長方體,在其側面施加拉力或壓 力,軸向加壓力。本文所從事之試驗共有:雙軸壓縮試驗、三軸拉壓試驗、單壓試驗 、單拉試驗、雙軸拉壓試驗(σ>σ>σ=0)。 試驗結果顯示,一般破壞準則,若以壓力區試驗所得之參數,代入破壞準則中以預測 拉力區之強度,將會高估,反之亦然。Hoek-Brown(1980)準則,其參數m 之值 若由單壓與單位強度直接求得,而不用回歸方法求得,其結果大致上可適用於拉力區 。此外,Mohr-Coulomb(1773)準則在拉力區亦頗為適用,但其參數c φ之值須 由拉力區之試驗值單獨求得,方不致高估拉力區之強度。 本試驗所得之裂面夾角均小於45°,最小為20°左右,此和地質學上之混合節理 類似,顯見混合節理之形成係由於岩石受拉壓應力所致,證實了Hancock (1985 )之觀點。但若以Hancock 的觀點來預測裂面之夾角,將會比本試驗所得者大出甚多 ,其觀點並不適用於本試驗之砂岩材料。 本試驗所得之裂面型態大致可分成兩種基本型態:(1)3-4組斜方對稱(Orthor -hombic Symmetry)裂面之型式(2)兩組並軛(Conjugate )裂面型式。此點與Re -ches (1983)之理論符合。控制裂面型態的主要因素為中間主應力σ,σ之增 加,將使裂面型態中斜方對稱型式轉變成共軛裂面型式,這種轉變使得強度隨之增加 ,但因其裂面型式漸趨穩定(共軛裂式且平行σ方向),σ之效應將逐漸減小以致消 失。
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