地球科学与环境学报
地毬科學與環境學報
지구과학여배경학보
Journal of Earch Sciences and Environment
2015年
5期
101-110
,共10页
郑博文%祁生文%詹志发%邹宇%张世殊
鄭博文%祁生文%詹誌髮%鄒宇%張世殊
정박문%기생문%첨지발%추우%장세수
岩石力学%节理%直剪试验%剪切速率%峰值抗剪强度%总摩擦角%微凸体
巖石力學%節理%直剪試驗%剪切速率%峰值抗剪彊度%總摩抆角%微凸體
암석역학%절리%직전시험%전절속솔%봉치항전강도%총마찰각%미철체
rock mechanics%joint%direct shear test%shear rate%peak shear strength%total friction angle%asperity
不同剪切速率下岩体结构面的力学特性研究是进行岩质边坡动力反应分析的重要前提.基于Barton峰值抗剪强度理论和均方根一阶导数值法的节理粗糙度系数计算方法,对前人研究中关于定法向应力条件下不同剪切速率的岩石节理峰值抗剪强度的室内直剪试验结果进行整理与计算,探究剪切速率对岩石节理总摩擦角的影响规律,提出与速率相关的岩石节理峰值抗剪强度经验公式.结果表明:当剪切速率在0～0.8 mm·s-1范围内时,岩石节理试样的总摩擦角随剪切速率的变化呈现负对数变化规律;对于均质性和各向同性较强的岩石节理随剪切速率的增大,总摩擦角呈现减小趋势,对于非均质性和各向异性较强的岩石节理随剪切速率的增大,总摩擦角呈现增大趋势,且后者总摩擦角增大幅度小于前者的减小幅度;岩石节理的物性和微观几何形态对总摩擦角随剪切速率的增加而变化的影响较大,节理面的物性主要影响总摩擦角随剪切速率增加呈现增大或减小的变化趋势,节理面的微观几何形态主要影响总摩擦角随剪切速率的变化幅值.
不同剪切速率下巖體結構麵的力學特性研究是進行巖質邊坡動力反應分析的重要前提.基于Barton峰值抗剪彊度理論和均方根一階導數值法的節理粗糙度繫數計算方法,對前人研究中關于定法嚮應力條件下不同剪切速率的巖石節理峰值抗剪彊度的室內直剪試驗結果進行整理與計算,探究剪切速率對巖石節理總摩抆角的影響規律,提齣與速率相關的巖石節理峰值抗剪彊度經驗公式.結果錶明:噹剪切速率在0～0.8 mm·s-1範圍內時,巖石節理試樣的總摩抆角隨剪切速率的變化呈現負對數變化規律;對于均質性和各嚮同性較彊的巖石節理隨剪切速率的增大,總摩抆角呈現減小趨勢,對于非均質性和各嚮異性較彊的巖石節理隨剪切速率的增大,總摩抆角呈現增大趨勢,且後者總摩抆角增大幅度小于前者的減小幅度;巖石節理的物性和微觀幾何形態對總摩抆角隨剪切速率的增加而變化的影響較大,節理麵的物性主要影響總摩抆角隨剪切速率增加呈現增大或減小的變化趨勢,節理麵的微觀幾何形態主要影響總摩抆角隨剪切速率的變化幅值.
불동전절속솔하암체결구면적역학특성연구시진행암질변파동력반응분석적중요전제.기우Barton봉치항전강도이론화균방근일계도수치법적절리조조도계수계산방법,대전인연구중관우정법향응력조건하불동전절속솔적암석절리봉치항전강도적실내직전시험결과진행정리여계산,탐구전절속솔대암석절리총마찰각적영향규률,제출여속솔상관적암석절리봉치항전강도경험공식.결과표명:당전절속솔재0～0.8 mm·s-1범위내시,암석절리시양적총마찰각수전절속솔적변화정현부대수변화규률;대우균질성화각향동성교강적암석절리수전절속솔적증대,총마찰각정현감소추세,대우비균질성화각향이성교강적암석절리수전절속솔적증대,총마찰각정현증대추세,차후자총마찰각증대폭도소우전자적감소폭도;암석절리적물성화미관궤하형태대총마찰각수전절속솔적증가이변화적영향교대,절리면적물성주요영향총마찰각수전절속솔증가정현증대혹감소적변화추세,절리면적미관궤하형태주요영향총마찰각수전절속솔적변화폭치.
