不同充填強度節(jié)理巖體各向異性力學特性試驗研究.pdf

1、節(jié)理巖體是由巖塊和結(jié)構(gòu)面共同組成的復雜巖體結(jié)構(gòu)，其力學特性通常對巖體穩(wěn)定性和變形有重要影響。由于不同規(guī)模、不同產(chǎn)狀、不同填充材料等特性結(jié)構(gòu)面的存在，使節(jié)理巖體在變形、強度、破壞模式等方面表現(xiàn)出顯著的各向異性特性。為了研究不同充填強度節(jié)理巖體的各向異性力學特性，本文主要采用室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬方法開展了充填節(jié)理巖體各向異性力學特性。主要研究內(nèi)容及結(jié)論有以下幾點：
　　(1)采用水泥砂衆(zhòng)模擬貫通充填節(jié)理試樣，節(jié)理傾角設計為7個角度，即0

2、°、15°、30°、45°、60°、75°、90°，充填節(jié)理設計為3種不同強度材料，即水泥砂漿、樹脂、石膏，通過單軸壓縮試驗研究充填節(jié)理試件的各向異性力學特性，分析充填節(jié)理對其變形、強度及破壞模式的影響規(guī)律。研究表明：①含有節(jié)理的巖體，其抗壓強度均不會超過無節(jié)理的完整巖體巖樣的強度。②相同充填材料下，節(jié)理巖樣的單軸抗壓強度隨節(jié)理傾角的增大呈先降低后升高的趨勢，大致呈U型；在節(jié)理傾角為60°左右時，巖樣的參數(shù)均為最低。③相同節(jié)理傾角下，巖

3、樣單軸抗壓強度和彈性模量隨充填體強度的增加有增加的趨勢。④節(jié)理試件分為兩種破壞模式，即軸向劈裂破壞和沿節(jié)理面滑動破壞。
　　(2)基于FLAC3D數(shù)值模擬技術(shù)，采用摩爾-庫倫本構(gòu)模型模擬充填節(jié)理巖體的單軸壓縮試驗，在室內(nèi)試驗研究的基礎上，驗證并進一步分析充填節(jié)理的軸向和橫向變形、強度、破壞過程及模式。研究表明：數(shù)值模擬計算值與室內(nèi)試驗值所得的規(guī)律一致。
　　(3)通過室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬的研究成果，考慮了充填節(jié)理巖體對力學參數(shù)