节理连通率对岩体力学特性影响的细观研究

摘要

采用等效岩体(ERM)技术,将节理和岩块分别用光滑节理模型及颗粒体模型表征,构建含不同节理倾角、连通率的等效岩体模型.结合试验结果,从细观力学角度开展单轴压缩条件下节理连通率对岩体强度、破裂机制、能量演化等力学特征影响的定量研究.研究发现,当节理方向与加载轴向呈一定夹角时,岩体表现出沿岩桥连线方向的贯通破坏趋势,尤其当节理倾角α=30.,连通率L=0.8时,岩体破坏表现出岩桥复合贯通破坏模式.在该类节理倾角(α=30°)条件下,随节理连通率增大,岩体表现出的主要力学特征为:(1)峰值抗压强度呈不断降低趋势;(2)微破裂总数不断下降,但张拉型微破裂所占比例逐渐提高.微裂纹进一步集中在不同层间节理尖端岩桥连线上产生:(3)声发射(AE)事件产生时间在整个加载阶段逐渐分散,声发射事件总数及破裂强度分布范围、均值、标准差等均不断减小;(4)峰值应变能及峰后应变能、动能变化率降低,峰后摩擦能增速放缓,试样破坏所需的外界做功逐渐降低.