含共面双裂隙复合岩样力学特征的颗粒流分析

作     者：陈彦安 崔德山 卞康 李一冉 梁文迪 CHEN Yan'an;CUI Deshan;BIAN Kang;LI Yiran;LIANG Wendi

作者机构：中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 

出 版 物：《安全与环境工程》 (Safety and Environmental Engineering)

年 卷 期：2020年第27卷第2期

页      面：140-148页

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0837[工学-安全科学与工程] 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(41772304) 

主　　题：共面双裂隙 复合岩层 岩层倾角 裂隙倾角 力学特征 颗粒流分析 

摘      要：含裂隙软硬相间复合地层破坏模式对地下洞室的稳定性研究具有重要意义。以岩层倾角为0°、30°、60°和90°的复合岩样室内试验结果为基础,采用颗粒流软件PFC2D建立了含预制共面双裂隙复合岩样的数值模型,研究了共面双裂隙倾角分别为0°、30°、60°、90°、120°和150°时复合岩样的峰值强度、弹性模量和应力-应变关系曲线以及变形破坏特征。结果表明:不同裂隙倾角下复合岩样的峰值强度随岩层倾角的变化普遍呈现出先减后增的趋势,而裂隙倾角对复合岩样弹性模量的影响效果并不显著;通过应力-应变关系曲线和变形破坏特征分析发现,在小角度岩层倾角下,复合岩样的脆性特征明显,从小角度到中角度岩层倾角,复合岩样呈现出由脆性到延性破坏的趋势,从中角度到高角度岩层倾角,复合岩样的延性特征减弱,表现出脆性破坏的特征。