含Z型相交裂隙岩体剪切力学行为研究

作     者：刘新荣 刘馨琳 许彬 王子娟 曾夕 陈欣 LIU Xinrong;LIU Xinlin;XU Bin;WANG Zijuan;ZENG Xi;CHEN Xin

作者机构：重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 重庆工商大学管理科学与工程学院重庆400067 

出 版 物：《工程地质学报》 (Journal of Engineering Geology)

年 卷 期：2023年第31卷第6期

页      面：1872-1880页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(资助号:41972266) 中国博士后科学基金项目(资助号:2023M730432) 重庆市研究生科研创新项目(资助号:CYS21024,CYS21029) 2018年重庆市基础研究与前沿探索项目(资助号:cstc2018jcyjAX0453) 

主　　题：Z型相交裂隙 直接剪切 力学特性 裂隙倾角 裂纹扩展 破坏模式 

摘      要：采用水刀切割加工灰岩原样,开展含Z型相交裂隙试样的室内直剪试验,系统地研究了剪应力-剪位移曲线,分析了预制裂隙倾角和法向应力对含Z型相交裂隙试样强度、变形及裂纹扩展的影响,并阐明了含Z型相交裂隙试样破坏演化机制。研究表明:①剪应力-剪位移曲线可分为预制裂隙(孔隙)压实阶段(初期下凹)、准线性变形阶段(中期线性波动)、峰前不稳定断裂发展阶段(后期上凸)及峰后强度残余阶段(陡降)4个变形破坏阶段;②相同裂隙倾角下裂隙岩体的峰值剪应力随法向应力增大而增大(近线性),且相同法向压力下裂隙岩体的峰值剪应力随裂隙倾角增大而减小(趋势渐缓);③裂隙宏观损伤裂纹演化过程可分为初始压密弹性阶段、裂纹扩展增长阶段及贯通断裂破坏阶段,且其破坏模式包括拉伸破坏、剪切破坏及拉剪混合破坏(拉伸-剪切贯通和剪切-拉伸-剪切贯通)。