金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (12): 37-47.
冯兴隆1 罗新飏2 李 亮1 刘新荣2 龙肖霞1 眭素刚3,4
FENG Xinglong1 LUO Xinyang2 LI Liang1 LIU Xinrong2 LONG Xiaoxia1 SUI Sugang3,4#br#
摘要: 矿区边坡岩体因裂隙分布复杂、尺度效应显著及卸荷响应机制多变,面临力学参数难以等效表征、破坏 机制难以准确描述等问题。采用离散元软件PFC建立DFN-DEM耦合计算模型,分析了DFN分布下试样尺寸对裂隙 岩体的应力—应变曲线、破坏过程与模式和表征单元体(REV)尺寸及力学参数值的影响,并探究了REV尺寸下试样 的卸荷破坏过程。研究结果表明:随着试样尺寸增大,裂隙数量增加了结构的非均质性,其破坏特征由塑性主导的延 性破坏逐渐过渡为弹性主导的脆性破坏;随着试样尺寸增大,裂隙岩体的破坏模式由集中脆性破坏逐渐演化为多区 协同的渐进式破坏;单轴抗压强度随尺寸增大呈负指数衰减,弹性模量则先波动后趋于稳定。在此DFN分布下裂隙 岩体的REV尺寸为11 m×22 m,REV单轴抗压强度为9.21 MPa,弹性模量为27.9 GPa;卸荷过程经历加载、应力维 持、逐步破坏和最终破裂4个阶段,且围压越大,卸荷后结构越不稳定,裂纹扩展和力链瓦解越迅速。研究成果可为矿 区离散裂隙边坡力学参数取值与稳定性分析提供一定的帮助。
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