卸荷条件下岩石平行偏置双裂隙的扩展规律研究

• 作者: 包敏 周子涵 年庚乾 王建明 陈帅 陈忠辉
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 断续节理 叠加原理 Kachanov法 应力强度因子 卸荷试验
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 721-730
• 页数: 10页
• 分类号: TU452
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE202004015

摘要

岩质边坡中存在着大量的非贯通断续节理,对于开挖扰动下的边坡岩体强度及破坏模式起着重要的控制作用.为了研究边坡岩体在开挖扰动下内部节理裂隙的细观扩展规律,基于叠加原理与Kachanov法,推导了卸荷条件下平行偏置双裂隙的尖端应力强度因子表达式并从理论上分析了多种因素对裂隙间相互作用的影响规律,最后对含平行偏置裂隙的类岩试件进行了卸荷试验,结果表明:①主次裂隙间的裂隙错距或岩桥长度愈小、主裂隙长度愈大,裂隙尖端处的相互作用变化愈剧烈;②随着裂隙倾角的增大,裂隙尖端张拉破坏的趋势愈发明显,而剪切破坏趋势减弱;③裂隙间的岩桥长度越大,应力强度因子放大系数受裂隙倾角的影响越敏感.通过对比理论上不同试件在侧向卸荷条件下的裂隙轴向起裂应力与试验测得的实际起裂应力发现,两者相对误差均在4.7％以内,证明了利用提出的理论方法计算裂隙的临界起裂应力是合理可行的.通过本研究揭示的卸荷条件下平行偏置双裂隙的扩展规律,可对露天矿节理岩质边坡在开挖过程中的细观破坏机制提供一定的理论依据.