考虑充填度影响的充填岩石节理抗剪强度准则试验研究

作     者：刘伟超 

作者单位：四川农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖维民;曾毅

授予年度：2021年

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）] 

主      题：充填岩石节理 充填度 节理粗糙度 节理面剪切面积比Rs 抗剪强度准则 

摘      要：在实际岩石工程中,节理岩体的破坏很多都是沿节理面破坏的,并且充填岩石节理广泛存在于自然界中,导致岩体强度、变形等力学效应远低于岩石本身,因此研究充填岩石节理的抗剪强度、破坏情况等有着重要的意义。本文采用充填岩石节理室内直剪试验与节理面破坏特征数字图像处理相结合的方式开展了以下几个方面的研究:（1）制备具有Barton第5～10条标准剖面线形貌特征的水泥浆类岩石节理试件,采用石英砂作为充填介质,设置了8种充填度Δ得到水泥浆类岩石充填节理试件,通过对其进行室内直剪试验,得到充填岩石节理峰值抗剪强度随充填度变化的规律,结果表明:对于具有不同表面粗糙性的充填岩石节理试件,其峰值抗剪强度随充填度的增加呈减小趋势,最终趋于石英砂的抗剪强度,对应的充填度即为临界充填度Δ,其值为1.50;（2）采用数字图像处理技术对剪切后的充填岩石节理表面剪切破坏特征进行处理,计算出节理面剪切面积比R,得到节理面剪切面积比R随充填度变化的规律,结果表明:剪切面积比R随充填度的增加而逐渐减小,直至充填度达到临界充填度1.50时,剪切面积比R趋于定值,两者遵循R=m×exp（-n×Δ）的变化规律;（3）根据室内直剪试验结果建立了考虑充填度影响的充填岩石节理的抗剪强度准则:（?）