加卸荷条件下非贯通节理岩体破坏特性研究

摘要

采用颗粒流软件PFC(particle flow code)对非贯通节理岩体加卸荷条件下破坏特性进行研究.对砂岩材料进行室内单轴压缩试验,获取该岩样的抗压强度、弹性模量等宏观特征.采用PFC颗粒流软件中的平行黏结模型,构建完整试样,利用DFN(discrete fracture network)创建非贯通节理,并采用更符合实际工程的应力/时步加卸压方式对非贯通节理模型开展三轴压缩与非线性加轴压卸围压数值模拟.研究结果表明:在三轴压缩模拟中,峰值应力下降主要是因为岩桥内剪切裂纹增多,岩桥上方先出现裂纹的延伸,随后引发岩桥的贯通;在非线性加轴压卸围压模拟中,当轴向应力达到峰值后,岩桥破坏缓慢,且拉伸裂纹与剪切裂纹分布较均匀,岩桥贯通后,裂纹向模型上部进行扩展,最终破坏形式为非贯通节理上下两部分的滑移变形,且节理的破坏程度远大于三轴压缩的破坏程度.在卸荷过程中,节理两侧剪应力最大,岩桥中心次之,节理面的剪应力最小.