自然与饱水条件下异性结构面的剪切特性研究

›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (S1): 13-18.

自然与饱水条件下异性结构面的剪切特性研究

鲁祖德，陈从新

中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071

收稿日期:2011-09-30 出版日期:2012-09-11 发布日期:2012-09-21
作者简介:鲁祖德，男，1981年生，博士，助理研究员，主要从事岩石力学试验与边坡稳定性方面的研究工作
基金资助:
国家自然科学基金资助（No.10872207）

Study of shear property of heterogeneous structural surface under natural and saturated condition

LU Zu-de, CHEN Cong-xin

State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China

Received:2011-09-30 Online:2012-09-11 Published:2012-09-21

摘要/Abstract

摘要： 利用室内剪切试验装置，开展不同正应力、自然与饱水条件下岩体异性结构面的剪切试验，分析异性结构面的剪切变形和强度特性，利用JRC-JCS抗剪强度力学模型将试验结果与计算结果进行对比分析。结果表明，（1）异性结构面的剪切变形曲线属于弹塑性残余变形类型。相比自然状态试件，饱水试件的弹性区减小，较早进入峰值区或塑性区；（2）异性结构面的剪切刚度均随法向力的增大而增大，但同一正应力下饱水试件的剪切刚度要小于自然状态的剪切刚度，在低法向力下尤为显著；（3）水对岩体异性结构面剪切强度参数有不同程度的弱化，尤其对内摩擦角的劣化明显；（4）只要计算参数选取得当，并考虑实际岩体的受力及水等情况，JRC-JCS计算模型可以为实际工程岩体的结构面强度提供较为准确的参数。

关键词: 异性结构面, 剪切变形, 剪切强度, JRC-JCS模型

Abstract: The direct shear tests of heterogeneous structural surface in rock mass taken from the engineering site for Ling’ao nuclear power project are investigated under different normal stresses and water condition. The curves of shear stress- displacement change of heterogeneous structural surface are obtained; and the shear strength property and deformability of heterogeneous structural surface are analyzed. Comparison with the computing results using JRC-JCS model and the testing results is presented. The research results show that the shear stress-shear deformation curves of heterogeneous structural surface present an elastoplastic residual deformation and the saturated specimens have a smaller elastic region and enter into peak region or plastic region earlier. The shear stiffness of saturated specimens is lower than one of natural specimens under the same normal stress, especially for a low normal force. Water makes obvious effects on the strength parameters of rockmass heterogeneous structural surface; especially on inner friction angle . The JRC-JCS model can provide reliable values for the shear strength parameters of joints in a real geotechnical project.

Key words: heterogeneous structural surface, shear deformation, shear strength, JRC-JCS model

中图分类号:

TU 452

鲁祖德，陈从新. 自然与饱水条件下异性结构面的剪切特性研究[J]. , 2012, 33(S1): 13-18.

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