N型组合节理类岩体单轴压缩破坏试验

来源：黄金科学技术杂志2019年第4期北京时间：

作者：孙冰,罗瑜,谢杰辉,曾晟

单位：1. 南华大学土木工程学院，湖南 衡阳 421001,2. 南华大学资源环境与安全工程学院，湖南 衡阳 421001

摘要：针对实际工程中平行与交叉裂隙组合呈N字形裂隙岩体的稳定性问题，以N型组合节理为研究对象，开展了N型节理类岩体试件超声波检测试验和单轴静载试验，结合断裂力学理论，分析其强度特征、破坏特征和超声波波速衰减规律。结果表明：（1）N型组合节理类岩体的裂纹类型依次有翼型裂纹和次生倾斜裂纹，其扩展路径最终均趋向于主应力方向，不同于单节理下的裂纹发展规律；（2）当主节理倾角一定时，主次节理夹角和节理条数对试件的物理性能有一定的影响。各组合节理试件的波速衰减率范围在0.9%～9.6%之间，且15°和90°夹角节理试件的波速衰减最快，而60°夹角节理试件的衰减最慢；（3）组合节理类岩体的本构关系、峰值强度和破坏特征均表现出非线性特征。峰值强度分布规律基本服从M型分布，不同于单节理下的U型分布，其中15°、30°、45°、75°和90°夹角试件，以及完整试件呈准脆性破坏，其他夹角试件呈脆性破坏。

关键词：岩石力学,类岩石材料,组合节理,单轴压缩,应力强度因子,超声波测试,破坏特征

基金资助：湖南省自然科学基金面上项目“冲击荷载作用下裂隙岩体裂纹扩展的分形特征”(2018JJ2331),湖南省研究生科研创新项目“单轴压缩下等差夹角三节理贯通岩体破坏实验研究”(CX2017B532),南华大学研究生科学基金项目“基于声发射的节理岩体损伤特征研究”(2018KYY100)