水力耦合作用下裂隙岩体破裂扩展及声发射能量损伤规律
2022-08-01陈云娟高涛高成路尹延春李艳龙
中南大学学报(自然科学版) 2022年6期
关键词:裂纹
陈云娟,高涛,高成路,尹延春,李艳龙
(1.山东建筑大学土木工程学院,山东济南,250101;2.山东科技大学矿山灾害预防控制重点实验室,山东青岛,266590;3.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东济南,250061)
随着我国交通和地下工程建设快速发展,工程地质环境的复杂性不断加大。天然岩体中裂隙是地下水的储存和流动空间,水的存在会大幅降低岩体强度和承载能力,受到自身重力和水的削弱影响,裂隙岩体极易失稳引发安全隐患[1-2]。当裂隙处于不同位置时,岩石的破坏模式和影响范围有较大差异,因此,考虑岩体裂隙不同位置的分布,分析水力耦合条件下裂隙岩体的破裂过程具有重大工程意义。
在水力耦合作用下,岩体的裂隙开裂、扩展和贯穿规律更加复杂[3]。TAVALLALI等[4]从微观角度分析了水力耦合条件下层状砂岩的破裂情况,建立5种视觉上相似砂岩体,以巴西劈裂试验的破裂情况为基础,研究尺度参数差异性对样品宏观破坏的影响。CHITRALA等[5]对水力耦合条件下砂岩试样进行声发射试验,证明了岩石破坏过程中声发射活动为非连续性存在现象。陈子全等[6]开展了不同围压下砂岩的水力耦合试验,利用声发射和三维空间定位技术系统地分析岩石破坏中声发射规律,得到了三维状态下岩石内部裂纹的演化过程。连志龙等[7-8]基于ABAQUS有限元软件编写用户子程序接口,建立流固耦合数值计算模型,考虑岩石力学参数、水压力、地应力和边界条件等多种综合工况因素,研究了水压力作用下裂纹扩展机制。……
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