裂隙水压力影响下节理岩体破裂发展的分析及其应用

摘要

岩体中裂隙的起裂、扩展和贯通演化特性、破裂模式、含水与否及其对工程岩体强度和岩体稳定性影响一直为工程地质界、岩石力学界和相关工程界所重视。为了分析裂隙水压力影响下裂隙岩体的损伤演化过程，本文采用数值分析方法对裂隙水压力作用下的裂隙岩体中裂隙的发展和岩石破裂机制进行了研究。
　　本文在FLAC3D平台上开发出脆性岩体破裂过程中岩体裂隙水作用分析程序，拓宽了原有FLAC3D程序的研究领域。该程序能够对裂隙水压力作用下裂纹的萌生、扩展过程进行模拟分析，更加细致的了解岩体水流问题应力和破坏过程。
　　本文主要进行以下几个方面的研究工作:
　　第一，提出了研究裂隙岩体在裂隙水作用下破坏过程的新方法，对FLAC3D程序进行二次开发，改进了原来岩体水运动数值模拟程序。
　　第二，模拟分析了在裂隙水压力作用下含原生裂隙的均匀试件的单轴压缩的破坏过程，与前人实验取得较好的一致性。计算了试件不同水压力值时试样裂隙的扩展状况，应力应变变化，峰值强度和起裂的规律，使得对裂隙岩体破坏过程的研究更为深入。
　　第三，研究了在裂隙水压力作用下裂隙岩体的边坡开挖过程，分析了不同的裂隙水压力的工况和不同的超载系数的工况，对边坡裂隙扩展过程及稳定性的稳定性进行了分析。