考虑裂隙的含孔洞软岩体力学特性模拟分析

作者：李元海; 刘金杉^*; 唐晓杰; 杨硕; 刘德柱

来源：采矿与安全工程学报, 2020, 37(03): 594-603.

DOI：10.13545/j.cnki.jmse.2020.03.019

• 软岩体
• 裂隙倾角
• 双轴压缩
• 力学特性
• 破裂模式

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。

• 单位
  深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）; 土木工程学院