共面闭合断续节理岩体强度特性直剪试验研究.doc

()中国科学院武汉岩土力学研究所,430071,研究了不同节理连通率、节理排列方式、正应力条件通过直剪试验条件下的模型试验摘要下同时包含闭合节理和岩桥的剪切面的变形和强度特性及其相应的变化规律,初步探讨了节理、岩桥变形和破坏机理。关键词直剪加载条件;共面闭合断续节理;模型试验分类号45TU本研究为基础研究课题,不针对具体工程1前言()对象。选材原则主要为:1尽可能地相似于天然脆性岩石,且使其模数比和压拉比尽可能工程岩体中的结构面往往是断续分布的。大,节理面的力学特性尽可能相似于天然脆性()大量工程岩体如边坡、坝基等的破坏和失()岩体中的节理面。2虑及264刚性压RMT稳,通常是由于在荷载作用或条件改变下,岩体中的某些结构面的张开、闭合、起裂、扩展及力机的油缸出力系数较大,选用强度较高的模1,2贯通而产生新的剪切滑动面所引起的。在()型材料。3模型材料尽可能地均质、细颗粒这些剪切面上除了结构面外一般都包含新发及低孔隙度。生破坏的完整岩石即所谓岩桥部分。。但据上述选取原则,选用砂?石膏?水=是,节理与岩桥对断续节理岩体的变形和强度)(3?3?2重量比的混合料制作模型试件,其特性各自发挥什么作用,节理与岩桥变形、破中砂粒径<。测得的物理力学参数见mm坏发展规律,以及岩桥对剪切破坏面强度的影响规律等问题至今仍没有很好的解决。表1。,在试验在264刚性伺服压力机上进RMT本所研制的264刚性伺服压力机上对同RMT行。该机有应力、应变二种控制方式,能进行单时包含闭合节理和岩桥的剪切面进行直剪试轴、三轴、疲劳和直剪试验。最大垂向出力验研究,以期得出不同节理连通率、排列方式、600,活塞行程50,最大水平向出力kNmm正应力下共面闭合断续节理剪切面的变形和400,活塞行程50。本试验变形速率为kNmm强度特性及其相应变化规律。并初步探讨了直1剪加载条件下闭合共面断续节理面的变形和上、下剪切盒各高10,沿剪切ƒ,mmscm300破坏机理。方向长30,宽20。沿水平剪切方向装有cmcm二个位移传感器,平均后得到剪切位移,垂直法向方向装有四个位移传感器以测剪胀位移。2模型试验设计到稿日期:1998203209。白世伟,男,57岁,研究员,。表1模型材料的物理力学参数1TableThephysicalandmechanicalparametersofmodelmaterial容重单轴抗压强度弹性模量岩块粘聚力岩块内摩擦角抗拉强度泊松比-3ΧƒkN〃m()ΡƒMPaEƒGPaΜΡƒMPaCƒMPaΥƒ?-1法向刚度粘聚力内摩擦角不同正应力Ρ下的切向刚度KMPa〃cmƒns-1KƒMPa〃cmnΡ=Ρ=Ρ=Ρ=Ρ=()1MPa2MPa3MPa4MPa5MPannnnnCMPaΥ?,后拆模。待试件完全干燥后即可用于试验。上下半模间的间隔,、岩桥占剪,3间作适当调整。mm制作试件时,先将混合料倒入模中捣实,切面比例、剪切面上法向压应力等三因素的不()然后将薄钢片沿试件宽度方向从上下半模间同组合,共进行七种工况试验表2。每种工的缝隙中插入并定位于预定位臵,至混合料初况作三个试件的平行试验,使结果更真实可信。凝时抽出,利用石膏混合料在气凝过程中发热膨胀的特点使裂隙面完全闭合。再过30min表2试验工况参数表27TableTestingparametersunderdifferentregimes压应力岩桥占剪切面岩桥在剪切面上分布方式试验工况备注ΡMPaƒ比例%及相应尺寸ƒƒncm33()()()()(),“3”为节理数据,其余为岩桥3()。()。总的来说,试验数据离散性小,试验结果能较好地反映各工况试样的真实的3试验结果分析强度和变形特征。、变形特征从试验所测得的各试样的剪切荷载与剪对比工况1,2,4及贯通节理面试验结果位移关系曲