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岩土工程学报 2024年

作者：高福洲张俊云罗晓龙翟恪祥张乐黄锐武小菲四川省公路规划勘察设计研究院有限公司西南交通大学土木工程学院

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，... 详细信息

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%。

关键词：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

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充填岩石节理法向闭合变形模型试验研究

充填岩石节理法向闭合变形模型试验研究

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作者：朱斌四川农业大学

学位级别：硕士

不同规模的节理广泛存在于岩体中,是影响岩体力学性能、控制岩体工程稳定性的主要因素。其还是岩体中地下水渗流的主要通道,在外部荷载作用下会发生法向闭合变形,引起节理的微观变化,进而引起渗流。在天然节理中,岩石节理多以充填岩石... 详细信息

不同规模的节理广泛存在于岩体中,是影响岩体力学性能、控制岩体工程稳定性的主要因素。其还是岩体中地下水渗流的主要通道,在外部荷载作用下会发生法向闭合变形,引起节理的微观变化,进而引起渗流。在天然节理中,岩石节理多以充填岩石节理的形式存在,充填介质对变形有很大的影响,因此研究充填岩石节理法向闭合变形特性有着重要的意义。本文制备了具有第5～10条Barton标准剖面线形貌特征的6种水泥浆类岩石节理试件,共计52组,并以石英砂为充填介质进行了八种充填度的充填岩石试件制备,对其开展法向闭合试验,并对非充填以及充填岩石节理法向应力-法向闭合变形曲线进行分析,主要研究成果如下:(1)分析非充填岩石节理法向应力-法向闭合变形曲线得出:节理法向闭合变形曲线呈现典型的非线性,其中法向闭合变形随着法向应力的增大,表现为先快速增长,后缓慢上升的趋势;(2)分析充填岩石节理法向应力-法向闭合变形曲线得出:对于同一节理表面粗糙度的充填岩石节理试件,节理法向闭合变形随充填度的增大整体呈现逐渐增大的趋势;整个变形过程可主要分为两个阶段:第一阶段主要是石英砂颗粒间空隙的压缩变形,变形较为迅速;第二阶段是石英砂颗粒的破碎变形及岩石节理试件自身的变形,变形较为缓慢;(3)结合室内试验结果,在考虑充填度和节理表面粗糙度的基础上建立充填岩石节理法向闭合变形模型,然后利用室内试验数据对其进行验证,验证结果良好,模型具有较高的准确性。

关键词：充填岩石节理充填度法向闭合变形法向闭合变形模型

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考虑充填度影响的充填岩石节理抗剪强度准则试验研究

考虑充填度影响的充填岩石节理抗剪强度准则试验研究

引用

作者：刘伟超四川农业大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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:（?）

关键词：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

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