岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (12): 3576-3595.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0165
康永水1, 2,周秀斌1, 2,刘滨1,卢正1,耿志1, 2,黄友琦1
KANG Yong-shui1, 2, ZHOU Xiu-bin1, 2, LIU Bin1, LU Zheng1, GENG Zhi1, 2, HUANG You-qi1
摘要: 深部地层断层破碎带分布广泛,通常夹杂断层泥、岩屑等充填物,可显著降低岩体强度,为围岩稳定控制带来严峻挑战。断层破碎带充填型节理的剪切力学特性复杂且受多种因素的影响,如岩石类型及力学特性、节理面粗糙度、充填物矿物组分及力学性质、流体作用(如地下水)。通过回顾充填型岩石节理剪切力学行为的研究历程,对国内外关于充填型岩石节理剪切力学特性的研究现状进行了系统的总结,从室内剪切试验、数值仿真方法、抗剪强度准则及本构模型理论等方面分析了充填型岩石节理剪切力学特性关键科学问题及研究进展,并剖析了不同研究方法中存在的问题及发展趋势。目前普遍认同充填度、充填物矿物组分及力学性质是区别于无充填节理的最重要特征;地下水作用、法向应力、节理壁粗糙度等因素对充填节理力学特性有显著的影响。目前通过宏观唯象方法建立的抗剪强度理论难以精确应用到工程实际中,未来的研究关键及难点主要包括:多尺度充填型岩石节理剪切力学特性、基于充填节理的剪切破坏形成的细观机制、不同种类充填节理的剪切破坏准则及其对应的数值仿真本构模型及细观参数取值方法等。考虑多场耦合条件下多尺度充填节理的复杂行为将是未来充填型岩石节理剪切行为研究的重要发展方向。
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