›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S2): 208-214.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S2.027

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

裂隙形式对岩体强度特征及破坏模式影响的试验研究

刘学伟1,刘泉声1,陈 元2,李 强3   

  1. 1. 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,,湖北 武汉 430071; 2. 武汉荆力工程设计咨询有限公司,湖北 武汉 430071;3. 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南 长沙 410014
  • 收稿日期:2014-11-05 出版日期:2015-08-31 发布日期:2018-06-14
  • 作者简介:刘学伟,男,1987年生,博士,助理研究员,主要从事深部裂隙岩体力学理论及其数值模拟方法的研究工作
  • 基金资助:
    国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2014CB046904);国家自然科学重点基金(No.41130742);中国科学院重点部署项目(No.KZZD-EW-05-03)。

Experimental study of effects of fracture type on strength characteristics and failure modes of fractured rockmass

LIU Xue-wei1, LIU Quan-sheng1, CHEN Yuan2, LI Qiang3   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2. Wuhan JingLi Engineering Design Consulting Co., Ltd., Wuhan, Hubei 430071, China; 3. Mid-South Design and Research Institute, China Hydropower Engineering Consulting Group Co., Ltd., Changsha, Hunan 410014, China
  • Received:2014-11-05 Online:2015-08-31 Published:2018-06-14

摘要: 利用RMT-150C电液伺服机对含不同预制裂隙形式(单、双、T形交叉及X形交叉裂隙)的类岩石试样进行了单轴压缩试验,系统地研究了裂隙形式对试样强度特征及失稳模式的影响。试验发现,(1)不同裂隙形式下裂隙的起裂破坏模式主要表现为初始裂隙起裂破坏,裂隙形式与破坏模式关系不突出;(2)单轴抗压强度受裂隙形式影响明显,随着裂隙形式由单裂隙到X形交叉裂隙变化,裂隙试样抗压强度呈现增高趋势,同时试样起裂和失稳时的声发射总能量也逐渐增大。进一步对裂隙形式影响强度特征的机制进行了初步分析,研究成果可以反映不同裂隙形式组合对工程岩体稳定性的影响规律。

关键词: 裂隙形式, 破坏形式, 岩体强度特征, 试验研究

Abstract: A series of uniaxial compression tests is carried out on the gypsum specimens with different fracture types, including single fracture, two coplanar fractures, T-shape and X-shape cross-fractures, through the electrohydraulic servo machine RMT-150C. Then, influences of fracture types on failure modes and strength characteristics are investigated. The experimental results show that: (1) The failure mode is initial fractures propagation for all the specimens with different fracture types, which means that the relationship between failure mode and fracture type is not obvious. (2) The fracture type can affect the uniaxial compressive strength (UCS) of specimens significantly, with the fracture type transfer from single fracture to the X-shape cross-fractures, the UCS increase gradually; and the total acoustic emission energy of fracture specimens initiation and unstable increase too. Furthermore, the mechanism of how the fracture type affects the UCS is studied preliminarily. The research results can reflect the influence laws of different fracture types on the stability of rock mass.

Key words: fracture type, failure mode, rockmass strength characteristic, experimental study

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[1] 樊科伟, 刘斯宏, 廖洁, 方斌昕, 王建磊, . 袋装石土工袋剪切力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 477-484.
[2] 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519.
[3] 赵晓彦, 万宇豪, 张肖兵. 汶马高速公路千枚岩堆积体岩块定向性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 175-184.
[4] 李志成, 冯先导, 沈立龙, . 沉管隧道含垄沟卵石垫层变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 189-194.
[5] 韩钢, 周辉, 陈建林, 张传庆, 高阳, 宋桂红, 洪望兵, . 白鹤滩水电站层间错动带工程地质特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3559-3568.
[6] 周 辉, 郑 俊, 胡大伟, 张传庆, 卢景景, 高 阳, 张旺, . 碳酸性水环境下隧洞衬砌结构劣化机制研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2469-2477.
[7] 刘维宁, 姜博龙, 马蒙, 高健, . 周期性排桩设计频段隔振原理性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4138-4148.
[8] 张峰瑞, 姜谙男, 江宗斌, 张广涛. 化学腐蚀-冻融综合作用下岩石损伤蠕变 特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3879-3888.
[9] 刘 钟, 张楚福, 张 义, 吕美东, 许国平, 陈天雄, . 囊式扩体锚杆在宁波地区的现场试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 295-301.
[10] 尹君凡,雷 勇,陈秋南,刘一新,邓加政,. 偏心荷载下溶洞顶板冲切破坏上限分析[J]. , 2018, 39(8): 2837-2843.
[11] 杨和平,唐咸远,王兴正,肖 杰,倪 啸,. 有荷干湿循环条件下不同膨胀土抗剪强度基本特性[J]. , 2018, 39(7): 2311-2317.
[12] 刘泉声, 雷广峰, 彭星新, 魏 莱, 刘建平, 潘玉丛,. 锚杆锚固对节理岩体剪切性能影响试验研究及机制分析[J]. , 2017, 38(S1): 27-35.
[13] 许年春,吴同情,冯桥木,汪 魁,邵伟峰,. 土变形模量的柔性承载板测试研究[J]. , 2017, 38(S1): 496-700.
[14] 曹 洪 ,肖莹萍 , . 渗透变形过程中临空面表层土体渗透特性变化试验研究[J]. , 2017, 38(9): 2465-2472.
[15] 腾俊洋,张宇宁,唐建新,张 闯,李臣林, . 锚固方式对节理岩体剪切性能影响试验研究[J]. , 2017, 38(8): 2279-2285.
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[1] 陶干强,杨仕教,任凤玉. 崩落矿岩散粒体流动性能试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2950 -2954 .
[2] 张文杰,陈云敏. 垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计[J]. , 2010, 31(1): 211 -215 .
[3] 宫伟力,安里千,赵海燕,毛灵涛. 基于图像描述的煤岩裂隙CT图像多尺度特征[J]. , 2010, 31(2): 371 -376 .
[4] 万 智,董 辉,刘宝琛. 基于正交设计下SVM滑坡变形时序回归预测的超参数选择[J]. , 2010, 31(2): 503 -508 .
[5] 孙曦源,栾茂田,唐小微. 饱和软黏土地基中桶形基础水平承载力研究[J]. , 2010, 31(2): 667 -672 .
[6] 王明年,郭 军,罗禄森,喻 渝,杨建民,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. , 2010, 31(4): 1157 -1162 .
[7] 胡勇刚,罗 强,张 良,黄 晶,陈亚美. 基于离心模型试验的水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基变形特性分析[J]. , 2010, 31(7): 2207 -2213 .
[8] 谭峰屹,姜志全,李仲秋,颜惠和. 附加质量法在昆明新机场填料压实密度检测中的应用研究[J]. , 2010, 31(7): 2214 -2218 .
[9] 柴 波,殷坤龙,肖拥军. 巴东新城区库岸斜坡软弱带特征[J]. , 2010, 31(8): 2501 -2506 .
[10] 王光进,杨春和,张 超,马洪岭,孔祥云,侯克鹏. 超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究[J]. , 2011, 32(3): 905 -913 .