岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (12): 3357-3371.doi: 10.16285/j.rsm.2022.0284
刘国磊1,马秋峰1,崔嵛1,李公成1,田静2
LIU Guo-lei1, MA Qiu-feng1, CUI Yu1, LI Gong-cheng1, TIAN Jing2
摘要: 为了探究节理剪切过程中微凸体接触规律,对张拉型节理面进行了三维扫描与直剪试验。通过三维点云追踪技术对节理面剪切过程中微凸体接触面积和接触角度进行了统计分析,基于微凸体接触规律建立了剪应力模型。在此过程中,得到如下结论:(1)剪切过程中,随着剪切位移的增大,接触面积逐渐减小,接触点由散落式分布转化为集中式分布,单个接触点面积逐渐增大,接触点数量逐渐减少,法向应力对接触面积影响显著,法向应力越大,接触面积越大。(2)在剪应力峰值前,上部岩块中大多数相互接触的微凸体处于“爬坡”状态,在剪应力峰值以后出现部分接触微凸体处于“背离”状态。剪应力峰值以前绝大多数接触的微凸体能够提供阻抗剪切的力,而在峰后存在部分微凸体无法提供阻抗剪切的力。(3)接触角近似呈现正态分布,随着剪切位移的增大,接触角的平均值呈现先增大后减小的规律。(4)对模型进行验证,结果表明,模型不仅能够描述不同法向应力条件下节理面的抗剪强度,而且能够反映剪应力−剪切位移的关系,证明了模型的合理性,为准确预测节理面抗剪强度提供了一种新的计算方法。
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[1] | 林海, 曾一帆, 周创兵, 董平霄, 施建勇, . 褶皱土工膜+针刺钠基膨润土防水毯复合衬里的剪切试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 355-361. |
[2] | 王元战, 龚晓龙, 王轩, 陈艳萍, 谢涛, . 偏压固结下碱渣土循环累积孔压及强度弱化规律研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 373-380. |
[3] | 赵凯, 邵帅, 邵生俊, 魏军政, 张少英, 张玉. 平面应变下原状黄土的剪切带研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 433-441. |
[4] | 杨焕强, 刘杨, 张晴晴, 熊冬, . 考虑页岩层理剪切滑移的水力裂缝几何参数计算方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 461-472. |
[5] | 张志飞, 黄曼, 唐志成, . 估算异性岩石不连续面峰值剪切强度的经验公式[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 507-519. |
[6] | 田世轩, 郭保华, 孙杰豪, 程坦, . 不同边界条件下剪切速率对类岩石节理剪切力学特性的影响[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 541-551. |
[7] | 赵顺利, 杨之俊, 傅旭东, 方正, . 考虑应变局部化的粗粒料剪切损伤力学机制[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 31-42. |
[8] | 尹敬涵, 崔臻, 盛谦, 陈健, 张茂础, . 循环荷载作用下岩石劈裂结构面剪切力学特性演化与影响因素研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 109-118. |
[9] | 郭佳奇, 程立攀, 朱斌忠, 田永超, 黄鑫. 持续开挖效应下结构面剪切力学性质与能量特征研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 131-143. |
[10] | 许健, 周立阳, 胡科, 李彦锋, 武智鹏, . 受振动荷载扰动裂隙性黄土单轴压缩力学行为研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 171-182. |
[11] | 陈星, 李建林, 邓华锋, 党莉, 刘奇, 王兴霞, 王伟, . 卸荷蠕变条件下软硬相接岩层非协调变形规律研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 303-316. |
[12] | 何冠, 姚仰平. 统一硬化模型与下加载面模型的理论关系[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 11-22. |
[13] | 孙杰豪, 郭保华, 田世轩, 程坦, . 峰前循环剪切作用下岩石节理剪切力学特性[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 52-62. |
[14] | 张涛, 徐卫亚, 孟庆祥, 王环玲, 闫龙, 钱坤, . 基于3D打印技术的柱状节理岩体试样 力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 245-254. |
[15] | 李水江, 童艳光, 王军, 应梦杰, 刘飞禹, . 双向循环荷载作用下砾石−格栅界面动力剪切特性[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 291-298. |
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