压剪荷载作用下硬质岩石裂隙的峰后剪胀特性及其演化规律

摘要

裂隙的剪胀特性及其演化规律对于认识裂隙岩体的变形特性、水-力耦合特性和锚固机制具有重要意义.尽管裂隙剪胀与其塑性变形、法向应力及尺寸效应之间的关系已得到初步揭示,但对裂隙剪胀的发挥过程和演化规律还缺乏深入的研究.以往的研究多采用介于0°～20°的常剪胀角模型或峰值内摩擦角剪胀模型描述裂隙的剪胀特性,但这些模型既可能低估较小剪切位移条件下的剪胀变形,又可能高估较大剪切变形条件下的剪胀变形.采用N. Barton建立的峰值剪胀角公式和负指数形式的滑动剪胀角模型,较好地描述硬质裂隙的峰后剪胀特性及其演化规律.该模型得到一系列室内剪切试验成果的验证,可为裂隙岩体的变形特性、渗透特性和锚固机制研究提供借鉴.