岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (1): 244-256.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0628
李宗恩1, 2,刘星炎1, 2,郑青松3,胡琪1, 2,潘乾通1, 2
LI Zong-en1, 2, LIU Xing-yan1, 2, ZHENG Qing-song3, HU Qi1, 2, PAN Qian-tong1, 2
摘要: 连通率对不同倾角结构面岩样的力学特性和破坏机制有显著的影响。因此,人工制备了连通率 k 为0、0.25、0.50、1.00,倾角β 为15°、30°、45°、60°的结构面岩样,并利用单轴压缩试验和围压为200、400、600 kPa的三轴压缩试验来探讨连通率对岩体的力学特性影响。结果表明:(1)连通率对岩体造成的劣化效应显著,随着连通率的增加,其峰值强度呈下降趋势。当连通率k≤0.50时,应力-应变曲线均表现为先应变硬化再应变软化趋势;当连通率k>0.50,应力-应变由低角度的应变软化向高角度的应变硬化转变。(2)结构面岩样的体变均表现为先体缩再体胀。各倾角下,随着连通率的增大,体胀逐渐减小呈规律性排列;当连通率k=1.00,倾角 β 为30°、45°和 60°时,岩样在体缩过程中发生了突变。(3)在能量拐点α 之前,耗散能Ud 随着连通率的增大而增大,弹性应变能Ue随着连通率的增大略微降低;在能量拐点α之后,耗散能Ud 和弹性应变能Ue都急剧增加,不同连通率的能量释放速率大致相当。(4)对不同连通率岩样的预测判据进行了分类,当k<0.5时,β=45°+φj /2适用于判断破坏角度,其中,φj 为结构面内摩擦角;当k≥0.5时,改进的Jaeger判据能准确地反映岩体破坏角度。
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