重复剪切作用下节理强度和形貌特征劣化规律

作     者：邓华锋 肖瑶 李建林 段玲玲 支永艳 潘登 DENG Hua-feng;XIAO Yao;LI Jian-lin;DUAN Ling-ling;ZHI Yong-yan;PAN Deng

作者机构：三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 

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

年 卷 期：2018年第40卷第S2期

页      面：183-188页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：湖北省自然科学基金重点项目(2015CFA140) 国家自然科学基金项目(51679127) 国家自然科学基金重点项目(51439003) 三峡大学2015级硕士学位论文培优基金项目(2017YPY016) 

主　　题：岩石力学 节理 重复剪切 微观形貌 粗糙度系数 劣化规律 

摘      要：为了分析重复剪切作用下节理面剪切力学特性及微观形貌特征劣化规律,制备了单节理砂岩试样,考虑4种法向应力分别进行了6次重复剪切试验。研究结果发现:(1)在重复剪切作用下,节理面剪应力–剪切变形曲线变化特征明显,经过2~3次剪切,不再出现明显峰值,剪切硬化现象明显,残余抗剪强度逐渐趋于稳定;(2)随着重复剪切次数增加,节理面的抗剪强度劣化趋势明显,呈先陡后缓的劣化趋势,前2次剪切的劣化幅度占总劣化值的65%以上,而且法向应力越大,抗剪强度劣化幅度和劣化速度越大;(3)在重复剪切作用下,节理面上相互咬合的微凸起和凹陷部分发生切齿、磨损和填充,节理面的凹凸起伏程度逐渐减小,使得其形貌特征参数及粗糙度系数逐渐降低,进而导致其剪切力学特性逐渐劣化;(4)建立了重复剪切作用下节理面粗糙度系数劣化方程,结合N.Barton提出的结构面抗剪强度经验公式,建立了考虑重复剪切作用的节理面抗剪强度计算公式,结果表明计算值与试验值吻合的较好。