摘要： 为探究界面形态对充填体-围岩组合体损伤力学特性的影响,采用室内试验和数值模拟相结合的方法,对4种界面倾角和4种粗糙度系数的组合体开展单轴压缩试验,对组合体的损伤力学特性进行分析。结果表明:组合体强度随着界面倾角的增大呈先增大后减小趋势,随粗糙度系数的增大呈先减小后增大趋势;组合体声发射特征与能量演化规律表现出明显的阶段性特征,且与应力-应变曲线的4个阶段存在良好的对应关系,弹性能耗比曲线呈“陡升、陡降—趋于稳定—缓慢上升—加速上升”趋势,曲线由稳定转为上升趋势即为组合体发生失稳破坏的前兆依据;组合体的破坏主要发生在充填体部分,随着界面倾角的增大,破坏形式由拉伸破坏转变为剪切破坏,内部结构变松散;随着粗糙度系数的增大,破碎程度变大,次生裂纹数量减少,碎块变大;借助PFC^2D软件对组合体压缩过程进行模拟,模拟结果与室内试验结果吻合度较高,有效反映了不同界面形态的组合体压缩破坏过程。研究结果可为地下采空区充填设计与建设提供一定的理论基础。

关键词: 充填体-围岩组合体, 声发射特征, 能量演化规律, 破坏特征, 数值模拟

中图分类号: 

• TD 313