Page 99 - 《爆炸与冲击》2025年第6期

第 45 卷 蔚立元，等： 动态恒速剪切下砂岩粗糙结构面的力学行为及嗣后渗流特性 第 6 期

Gasket
Pressure Gasket
Flow pump chamber

Pressure Package block
Control gauge Package
system block
Waste water Flow channel
Water

Air compressor
Schematic diagram

图 5 渗流试验系统
Fig. 5 Flow test system

2 砂岩结构面动态剪切行为

2.1 动态峰值抗剪强度
在动态剪切试验中，砂岩粗糙结构面的剪切应力-位移曲线如图 6 所示。从剪切应力-位移曲线中可
以看出，砂岩粗糙结构面具有明显的压密阶段、线性阶段、峰后阶段和残余阶段。压密阶段：砂岩结构
面的剪切应力-位移曲线逐渐增加，呈上凹状。线性阶段：结构面的剪切应力随着剪切位移的增加总体呈

12 12

v=50 mm/s v=50 mm/s
10 v=130 mm/s 10 v=130 mm/s
v=210 mm/s 8 v=210 mm/s
Shear stress/MPa 6 4 Shear stress/MPa 6 4
8

2 2

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
Shear displacement /mm Shear displacement /mm
(a) R 0 =8.87 (b) R 0 =12.43
12 12
v=50 mm/s v=50 mm/s
10 v=130 mm/s 10 v=130 mm/s
v=210 mm/s 8 v=210 mm/s
Shear stress/MPa 6 4 Shear stress/MPa 6 4
8

2 2

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
Shear displacement /mm Shear displacement /mm
(c) R 0 =15.60 (d) R 0 =18.38

图 6 典型砂岩粗糙结构面剪切应力-位移曲线
Fig. 6 Typical shear stress-displacement curves of rough structural planes in sandstone

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