考虑裂隙的含孔洞软岩体力学特性模拟分析

采矿与安全工程学报

考虑裂隙的含孔洞软岩体力学特性模拟分析

李元海，刘金杉，唐晓杰，杨硕，刘德柱

1．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州 221116；2．中国矿业大学力学与土木工程学院，江苏徐州 221116

出版日期:2020-05-15 发布日期:2020-06-15
作者简介:李元海(1969— )，男，安徽省六安市人，博士，教授，博士生导师，主要从事岩体变形破裂时空演变规律与机理、岩土工程数字照相量测方法与应用等方面的研究。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2016CB46905)

Simulation analysis of mechanical properties of the soft rock mass with holes and fractures

Online:2020-05-15 Published:2020-06-15

摘要/Abstract

摘要： 天然岩体常含有节理裂隙与孔洞等缺陷，为研究含4条均布不同倾角裂隙、中心孔洞软岩体在单、双轴作用下的力学特性与破裂模式，基于自行配制的石膏试样的基本物理力学参数，采用FLAC3D对加载情况进行模拟。结果表明：1) 单轴压缩条件下，根据裂纹分布规律的不同，提出了3种破裂形态，分别为“X破裂形态”(α=90°)即裂隙的存在与否对试样破裂模式几乎无影响、“完全破裂形态”(α=0°)即围绕中心圆孔试样出现贯通破碎带、“中间形态”(α=45°)即剪切裂纹呈近似45°扩展至试样边界；2) 试样单轴、双轴峰值强度和脆性指标与裂隙倾角密切相关，随倾角增加呈现先减后增的“对勾”形趋势；3) 侧压力增加，试样峰值强度呈对数形式增长，45°倾角裂隙试样峰值强度对侧压力敏感度最高；4) 双轴压缩对比单轴压缩，新生裂纹数量显著减少，细长裂纹转变成片状破碎区域。

关键词: 软岩体, 裂隙倾角, 双轴压缩, 力学特性, 破裂模式

李元海，刘金杉，唐晓杰，杨硕，刘德柱. 考虑裂隙的含孔洞软岩体力学特性模拟分析[J]. 采矿与安全工程学报.

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