剪切過程中巖石節(jié)理面形貌變化規(guī)律及其特征參數(shù)研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)面是巖體中的薄弱部分,其剪切力學(xué)性質(zhì)控制著巖體的安全與穩(wěn)定,頁粗糙度系數(shù)JRC是影響結(jié)構(gòu)面抗剪的重要因素之一。本文以Barton提出的十條節(jié)理曲線為研究基礎(chǔ)，首先在考慮采樣間距的情況下研究了現(xiàn)有以及新提出的節(jié)理幾何先特征參數(shù)與 JRC之間的相關(guān)性。其次通過離散元軟件(PFC)模擬了含不同Ac節(jié)理巖石試樣在不同法向應(yīng)力條件下的直接剪切試驗,研究了節(jié)理剪切過程中的剪應(yīng)力位移關(guān)系、擴容特性及裂紋擴展規(guī)律。最后對剪切前后節(jié)理表面形貌特征的變

2、化規(guī)律進(jìn)行了討論。本文主要研究成果如下：
　　1)提出了新的節(jié)理幾何特征參數(shù)，其與JRC的相關(guān)性整體上好于現(xiàn)有參數(shù)；分析結(jié)果表明差異類參數(shù)與JRC的相關(guān)性好于固有屬性類，新提出的面積類參數(shù)能更好反映節(jié)理的起伏情況；采樣單蹄對參數(shù)數(shù)值有較大影響，對參數(shù)與JRC的相關(guān)性影響較小，綜合建議采用RL1、Z2、SDi、SF、Hb、Hc、Ab和Ac估算節(jié)理的粗糙度。
　　2)直接剪切試驗結(jié)果表明，節(jié)理表面Ac及法向應(yīng)力對節(jié)理抗剪強度有重