岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (4): 969-980.doi: 10.16285/j.rsm.2021.1123
赵宏刚1, 2,张东明1, 2,蒋长宝1, 2,余北辰1, 2
ZHAO Hong-gang1, 2, ZHANG Dong-ming1, 2, JIANG Chang-bao1, 2, YU Bei-chen1, 2
摘要: 作为一种典型的地质结构,软弱夹层与硬脆性岩体共同形成了围岩层状复合结构,进而显著影响着隧洞围岩的稳定。以往对含软弱夹层的复合岩石的研究多集中于单轴、双轴或常规三轴,对隧洞临空面处真三轴应力路径下的复合围岩力学性质和破坏特征缺乏分析讨论。通过制作的含不同厚度的软弱夹层复合岩样,探讨了软弱夹层厚度对隧洞临空面围岩力学响应和破坏特征的影响。研究表明:软弱夹层厚度显著影响着复合岩样峰值应力和应变,随着厚度的增大,软弱夹层上方岩块向临空面方向的滑移变形逐渐增大,软弱夹层压缩变形逐渐减小;复合岩样靠近临空面的岩石单元破坏模式随着软弱夹层厚度的增大逐渐由拉剪混合破坏转变为张拉破坏,且宏观裂隙数量和破坏范围均逐渐减小,而远离临空面的岩石单元则由剪切破坏逐渐转变为基本无损伤断裂;不同厚度的隧洞侧帮复合围岩的破坏区域均集中在软弱夹层及其上方围岩处,软弱夹层下方围岩则基本保持稳定;在应力分布方面,软弱夹层厚度越大,最大压应力越向深部软弱夹层处转移,而拉应力区分布范围越小,但拉应力区深度越大。
中图分类号: TU 452| [1] | 李晓照, 闫怀蔚, 李连杰, 戚承志. 预拉脆性岩石动态直接拉伸断裂的宏细观力学模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 217-227. |
| [2] | 曹建军, 胡斌, 王泽祺, 李京, . 基于分数阶积分的软弱夹层蠕变损伤模型研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(2): 454-464. |
| [3] | 刘啸, 张晓君, 魏金祝, 何俊玲, 王靖涛, . 循环加卸载下直墙拱形巷(隧)道应力松弛特性试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(S1): 476-484. |
| [4] | 王志颖, 郭明珠, 曾金艳, 王晨, 刘晃. 地震作用下含软弱夹层顺层岩质斜坡 动力响应的试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2566-2578. |
| [5] | 郭明珠, 谷坤生, 张合, 孙海龙, 王晨, 刘晃, . 强震作用下含软弱夹层顺层岩质斜坡 动力响应规律试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(5): 1306-1316. |
| [6] | 刘汉香, 许 强, 朱 星, 周小棚, 刘文德. 含软弱夹层斜坡地震动力响应过程 的边际谱特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1387-1396. |
| [7] | 朱赛楠, 殷跃平, 李 滨, . 二叠系炭质页岩软弱夹层剪切蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1377-1386. |
| [8] | 陈 宾,周乐意,赵延林,王智超,晁代杰,贾古宁,. 干湿循环条件下红砂岩软弱夹层微结构与剪切强度的关联性[J]. , 2018, 39(5): 1633-1642. |
| [9] | 姚 囝,叶义成,王其虎,岳 哲,罗斌玉,. 基于量纲分析的缓倾斜空区顶板稳定性的影响规律研究[J]. , 2018, 39(11): 4232-4241. |
| [10] | 范 刚,张建经,付 晓, . 含软弱夹层顺层岩质边坡传递函数及其应用研究[J]. , 2017, 38(4): 1052-1059. |
| [11] | 周 飞 ,许 强 ,刘汉香 ,王 龙,. 地震作用下含水平软弱夹层斜坡动力响应特性研究[J]. , 2016, 37(1): 133-139. |
| [12] | 殷 勇 ,周国庆,. 软弱夹层的极限荷载分析[J]. , 2015, 36(4): 1035-1040. |
| [13] | 张绪涛 ,张强勇 ,向 文 ,高 强 ,袁圣渤 ,王 超,. 深部层状节理岩体分区破裂模型试验研究[J]. , 2014, 35(8): 2247-2254. |
| [14] | 王浩然 ,黄茂松 ,刘怡林, . 含软弱夹层边坡的三维稳定性极限分析[J]. , 2013, 34(S2): 156-160. |
| [15] | 刘怡林 ,黄茂松 ,袁 伟 ,王浩然 , . 斜坡含软夹层地基路堤离心模型试验与数值模拟[J]. , 2013, 34(S2): 22-26. |
|
||