金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (7): 33-42.
王 雄1,2 刘小宇2 袁 超2 马志敏2
WANG Xiong 1,2 LIU Xiaoyu 2 YUAN Chao 2 MA Zhimin 2
摘要: 岩体失稳通常从裂隙处开始,不同类型裂隙和角度对其破坏特征具有显著影响。 通过原岩预制不同裂 隙倾角模拟实际岩体的结构效应,开展了裂隙砂岩三轴压缩和数值模拟试验,研究了张开/ 闭合裂隙倾角及围压对砂 岩力学特性和破坏模式的影响规律。 结果表明:① 随着闭合裂隙倾角增大,岩样峰值应力与弹性模量先减小后增大; 随着围压增大,闭合裂隙岩体弹性模量与峰值应力均增加。 ② 张开/ 闭合裂隙砂岩峰值应力与破坏过程产生的微裂 纹占比呈正相关,即砂岩承载能力越强破坏过程中产生的微裂纹数量越多,破裂程度越剧烈,表明微裂纹占比可以作 为量化模型试样内部损伤程度的重要指标。 ③ 垂直加载方向的闭合裂纹压缩后尖端闭合,其尖端应力集中程度小于 砂岩颗粒不均匀性引发的应力集中程度,进而导致其破坏模式和峰值应力与完整岩样接近;而垂直于加载方向的张 开裂隙压缩后尖端产生严重的拉应力集中,尖端首先产生沿压缩方向扩展的拉伸裂纹,导致其峰值应力较小。 上述 研究揭示了不同倾角下张开/ 闭合裂隙岩体变形破裂机理,可为裂隙岩体工程灾害防治与安全评价提供理论依据。
中图分类号: