岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (6): 1681-1692.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1501
武东阳,蔚立元,苏海健,吴疆宇,刘日成,周键
WU Dong-yang, YU Li-yuan, SU Hai-jian, WU Jiang-yu, LIU Ri-cheng, ZHOU Jian
摘要: 为探究锚杆对裂隙岩体的锚固效应及其对裂纹扩展的影响,分别制作裂隙倾角为15o、30o、45o、60o、75o以及90o的无锚和加锚类岩石试块,利用MTS816岩石伺服试验机进行单轴压缩试验,并采用声发射和数字照相技术对裂纹扩展过程进行同步监测和记录。此外,使用颗粒流软件PFC3D进一步研究不同锚固角对裂纹扩展的影响。结果表明:锚固体的峰值强度、弹性模量以及起裂应力较无锚试块均有提高。锚杆的存在降低了拉伸裂纹萌生和扩展时的应力强度因子,能够有效限制拉伸裂纹的萌生和扩展,并且抑制剪切裂纹的出现。拉伸裂纹的萌生和扩展过程可分为初始阶段和加速阶段,加锚试块预制裂隙两端特征点的位移明显小于无锚试块。根据PFC3D模拟结果,锚固角? = 45o时,锚杆锚固作用最明显,随着锚固角度?的增加,拉伸翼裂纹发育程度先增高后降低,预制裂隙试块破坏模式由剪切破坏转为拉剪复合破坏,再转变为剪切破坏。该研究结果可为分析岩体工程的稳定性提供一定的参考。
中图分类号:
[1] | 岑夺丰, 刘畅, 黄达. 灰岩层面拉剪力学特性及层面起伏效应研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 77-87. |
[2] | 刘学伟, 刘泉声, 汪志强, 刘滨, 康永水, 王传兵, . 基于格栅拱架的软岩巷道分步联合控制技术研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 469-478. |
[3] | 杨恩光, 杨立云, 胡桓宁, 汪自扬, 张飞. 单轴压缩荷载下闭合裂纹扩展的试验和数值研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 613-622. |
[4] | 杨科, 张寨男, 池小楼, 吕鑫, 魏祯, 刘文杰, . 循环载荷下含水砂岩裂纹演化与损伤特征试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(7): 1791-1802. |
[5] | 王刚, 宋磊博, 刘夕奇, 包春燕, 吝曼卿, 刘广建, . 非贯通节理花岗岩剪切断裂力学特性及 声发射特征研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(6): 1533-1545. |
[6] | 唐旭海, 许婧璟, 张怡恒, 何琦, 王正直, 张国平, 刘泉声, . 基于微观岩石力学试验和NWA13618陨石的 小行星岩石力学参数分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(5): 1157-1163. |
[7] | 张黎明, 王在泉, 赵天阳, 丛宇, . 孔隙水压力作用下砂岩裂纹扩展行为的试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(4): 901-908. |
[8] | 姜玥, 周辉, 卢景景, 高阳, . 空心圆柱砂岩真三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(4): 932-944. |
[9] | 程坦, 郭保华, 孙杰豪, 田世轩, 孙崇轩, 陈岩, . 非规则砂岩节理剪切变形本构关系试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 51-64. |
[10] | 黄娜, 蒋宇静, 程远方, 刘日成, . 基于3D打印技术的复杂三维粗糙裂隙网络 渗流特性试验及数值模拟研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(6): 1659-1668. |
[11] | 齐飞飞, 张科, 谢建斌, . 基于DIC技术的含不同节理密度类岩石试件 破裂机制研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(6): 1669-1680. |
[12] | 陈曦, 曾亚武, . 基于Grasselli模型的一个新的岩石节理三维粗糙度指标[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 700-712. |
[13] | 杨亮, 杨永涛, 郑宏, . 相场数值流形法模拟岩石裂纹扩展[J]. 岩土力学, 2021, 42(12): 3419-3427. |
[14] | 刘享华, 张科, 李娜, 齐飞飞, 叶锦明, . 含孔双裂隙3D打印类岩石试件破裂行为定量识别[J]. 岩土力学, 2021, 42(11): 3017-3028. |
[15] | 张科, 齐飞飞, 陈宇龙, . 基于3D打印和DIC技术的裂隙网络模型 变形破裂特征及填充物影响效应[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2555-2563. |
|