反复直剪试验节理强度与粗糙度变化的研究
2012-11-30夏才初宋英龙唐志成宋英杰
中南大学学报(自然科学版) 2012年9期
夏才初,宋英龙,唐志成,宋英杰
(1.同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室,上海,200092;2.同济大学 地下建筑与工程系,上海,200092;3.中国恩菲工程技术有限公司 能源环境事业部,北京,100038)
岩体与一般介质的重大差别在于它是由结构面纵横切割且具有一定结构的多裂隙体,不连续面的存在破坏了岩体的连续性和完整性,对岩体变形和强度起控制作用[1]。而节理面在剪切荷载的作用下易导致节理面上微凸体磨损或剪断,引起表面粗糙度发生改变,从而导致节理面的力学性质产生变化。国内外许多研究者针对岩石节理面的剪切强度和变形进行了大量的直剪试验研究,如:李海波等[2]通过对锯齿状混凝土节理试样进行直剪试验,得出岩石节理面峰值抗剪强度随着剪切速率、法向应力和起伏角的增大而增大,并提出考虑不同剪切速率的岩石节理的峰值强度模型;沈明荣等[3]通过对几组规则齿形结构面剪切特性试验,得出结构面综合抗剪强度参数黏结力c和内摩擦角φ与齿形结构面角度的关系,并且对结构面在剪切条件下的扩容特性进行了分析;杜守继等[4]通过对花岗岩和砂岩节理在不同的剪切位移作用下的试验,得出节理面在小剪切位移下的节理面粗糙度下降幅度较大,粗糙度为 0~5 mm的节理达到 80%;尹显峻等[5]通过结构面切向循环加载力学试验,得出循环加载导致的磨损对结构面的摩擦特性产生影响,并以切向塑性功指数函数表示摩擦角的磨损过程;……
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