刘清朴，侯 迪，荣 冠

(1. 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072; 2. 武汉大学 水工岩石力学教育部重点实验室，武汉 430072； 3. 贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002)

0 引 言

天然岩体中存在着大量结构面，如节理、裂隙等。节理力学性质较完整岩石更为复杂，显著影响整个岩体的力学特性。在工程荷载作用下，节理及其力学性质影响着岩体中的应力分布，进而影响岩体工程的稳定性。同时，节理的抗剪强度模型是岩石力学的基础问题和研究的难点。

目前，研究者提出很多节理峰值抗剪强度模型。其中，Patton[1]根据齿状节理直剪试验，提出了反映节理起伏的线性抗剪强度模型。Ladanyi[2]考虑法向应力与节理锯齿起伏的互锁作用关系，提出了节理非线性抗剪强度模型。Barton[3,4]通过引入节理粗糙度系数(JRC)，提出了著名的抗剪强度模型。Plesha[5]假定节理为均匀对称的齿形起伏面，提出了一个在力学上更严格的抗剪强度模型。但上述模型都是基于岩石节理二维形貌参数提出的峰值强度模型，而二维模型难以合理和全面地反映出岩石节理各向异性等力学特性。因此，深入研究节理三维形貌的表征方法，建立岩石节理三维强度模型成为克服节理模型难以准确反映其真实力学特性的关键。Jing[6]研究了节理面的各向异性摩擦角，并参考Plesha模型中剪胀角演化算法，提出了考虑三维各向异性的节理强度模型。夏才初等[7]根据实验结果给出了节理抗剪强度与形貌统计参数Z2的经验关系。……