岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (6): 1669-1680.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1710
齐飞飞1, 2,张科1, 2,谢建斌2, 3
QI Fei-fei1, 2, ZHANG Ke1, 2, XIE Jian-bin2, 3
摘要: 为研究节理密度对岩体强度特征及破坏模式的影响,以石英砂和呋喃树脂为打印基材,采用3D砂型打印技术制备含有不同节理密度的类岩石试件。对3D砂型打印试件进行单轴压缩试验,采用数字图像相关(DIC)方法进行非接触式全场变形测量,从细观力学角度定量分析裂纹萌生、扩展以及贯通行为。试验结果表明:3D砂型打印完整试件的应力?应变曲线形态、压拉强度比与真实岩石相似,属于一种类岩石材料;不同节理密度试件的应力?应变曲线变化过程大致相似,可划分为初始压密、线弹性变形、破裂发展以及残余强度4个阶段;试件力学参数随着节理密度εf的增加而减小,两者之间呈指数衰减关系;通过计算试件表面应变场和位移矢量分布,发现试件变形场分布、裂纹扩展演化均与节理密度密切相关;随着节理密度的增大,试件破坏模式由轴向拉伸破坏(?f = 0.280%)过渡到混合破坏(?f = 1.193%),最后转变为拉贯通带破坏 (?f ≥ 1.712%),而当节理密度超过阈值2.739%,拉贯通带内的块体发生转动,重现了书斜式断层旋转这类地质构造。
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