采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (1): 146-156.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.0466

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循环荷载条件下充填厚度对结构面 剪切力学特性影响试验研究

许江,陈奕安,焦峰,彭守建,瞿佳美,刘义鑫   

  1. 1.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400044;2.重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采 国家地方联合工程实验室,重庆 400044;3.山东科技大学矿业与安全工程学院,山东 青岛 266590
  • 出版日期:2021-01-15 发布日期:2021-01-29
  • 作者简介:许江(1960— ),男,四川省成都市人,博士,教授,从事岩石力学与工程方面的研究。
  • 基金资助:
    国家科技重大专项项目(2016ZX05044-002);国家自然科学基金项目(51874055;51974041)

Experimental study on the influence of filling thickness on shear mechanical properties of structural plane under cyclic loading

  • Online:2021-01-15 Published:2021-01-29

摘要: 利用相似材料制作砂岩剪切破坏结构面并进行循环剪切试验,研究无充填及3种不同充填石膏厚度条件下结构面的力学性质和三维形貌演化规律。试验结果表明:无充填结构面的峰值剪切强度最大,随着充填厚度的增加,结构面的峰值剪切强度先下降后上升,表明充填物的厚度对结构面的剪切强度有较大影响。结构面的法向变形量随充填厚度的增加而不断增大,其中无充填结构面和充填物厚度为1 mm的结构面剪胀现象明显,随着充填厚度的增加结构面剪缩现象逐渐显著。在循环剪切作用下,无充填结构面在初次循环中以啃断破坏为主,后4次循环剪切中以磨损破坏为主,充填1 mm的结构面主要为磨损破坏,但当充填厚度大于1 mm时结构面在循环剪切过程中还存在滑移破坏,说明充填厚度通过影响结构面的破坏模式来影响其力学性质。本文研究可为工程岩体稳定性分析提供参考。

关键词: 结构面, 循环剪切, 充填厚度, 剪切特性, 破坏模式, 三维形貌

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