充填岩石节理剪切力学特性及强度经验公式研究

作     者：高福洲 张俊云 罗晓龙 翟恪祥 张乐 黄锐 武小菲 

作者机构：西南交通大学土木工程学院 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2024年

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：四川省交通运输科技项目(2021-A-02) 四川省科技计划项目(2021YFS0321) 

主　　题：充填岩石节理 大型直剪试验 充填厚度 节理粗糙度系数 峰值剪切强度 

摘      要：研究充填岩石节理的剪切力学特性对工程岩体的稳定性评价具有重要意义。为此，开展考虑法向应力σn、充填厚度t、节理粗糙度系数JRC影响下的充填岩石节理大型直剪试验，分析了剪切破坏特征、剪切特征曲线和峰值剪切强度τp的演化规律，在此基础上建立了充填岩石节理峰值剪切强度经验公式。研究表明：充填岩石节理的剪切破坏位置以充填介质与节理岩壁接触面破坏为主；其剪切应力-剪切位移曲线通常在σn≥600 k Pa、t≤5 mm且JRC≥6.36条件下出现剪切应力峰值点；在充填度Δ=1.12时充填岩石节理峰值剪切强度τp与充填介质剪切强度τi相近，随着Δ进一步增大，τp降低至τi以下；充填岩石节理峰值剪切强度经验公式中引入描述充填介质与节理岩壁接触面相互作用对τp影响的参数W，公式计算值与试验值相对误差平均值δ≤9.01%。