不同裂隙相对张开度下类岩石材料断裂试验与破坏机理
2011-09-17
中南大学学报(自然科学版) 2011年8期
关键词:裂纹
(中南大学 资源与安全工程学院,湖南 长沙,410083)
裂隙岩体是水利、交通、采矿、石油开采等工程中边坡、地下洞室问题中广泛遇到的一类复杂工程介质[1]。考虑到大型现场试验的困难,现有的针对实际裂隙岩体破坏过程的研究主要借助于室内类岩石材料(如石膏、砂浆)模型试验进行[2]。于骁中等[3]对于理论分析含裂隙岩石和混凝土结构的断裂破坏机制进行了研究;20世纪末,国内外学者着手于预制裂隙岩石及类岩石材料的实验分析及理论研究工作[4−17],如:关宝树等[6]采用预制小块体堆砌的方法在模型中制作贯通裂隙,对不同倾角裂隙试样的强度分布规律进行了试验;张平[7]采用预埋插片制作闭合裂隙试件,对动静载荷作用下裂隙两两间的扩展、贯通过程及影响因素进行了分析;Wong等[12−13]通过预制 2条裂隙石膏试件在单向及双向静力加载条件下的实验,研究裂隙岩体的断裂破坏机理。近年来,国内外许多学者在类岩石材料领域内所取得的研究结果[10−17]都表明:岩石和混凝土的断裂力学理论可以用于解决这类材料的断裂破坏问题。现阶段对于预制1条或2条倾斜裂隙的类岩石材料断裂破坏规律及裂隙尖端微裂纹起裂、扩展机理的研究[8−17]比较成熟,并且在实验过程中得到了验证,但是,对于预制1条水平裂隙材料的断裂破坏实验及机理的研究较少。本文作者根据相关试验,结合数值分析结果,探索预制1条水平裂隙的类岩石材料断裂破坏机制。……
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