单轴压缩下预制端部节理岩桥变形破坏及裂隙扩展机制研究

来源：煤矿安全杂志2021年第9期北京时间：

作者：张海东, 陈永峰, 赵广臣, 张清华

摘要：边坡岩体内岩桥对边坡稳定性具有控制作用，为探究节理岩桥变形破坏特征及裂隙扩展机制，通过在完整试样端部预制裂隙以形成中部岩桥，并结合数字图像相关技术，分析了岩桥裂隙起裂、扩展、贯通规律及微观损伤演化特征，同时利用断裂力学理论揭示了岩桥裂隙扩展机制。结果表明：岩桥试样破裂过程划分为5个阶段，且应力-应变曲线出现“峰前波动”和“峰后阶梯式”下降特征；岩桥试样破坏过程为下部倾斜裂隙首先起裂，而后偏转一定角度向上扩展，且裂隙是逐级扩展的；岩桥试样的破坏都是由其前期的损伤累积所导致，裂隙尖端形成的局部高应变区域变化预示了宏观裂隙的扩展路径。推导了裂隙尖端应力强度因子表达式，计算了裂隙起裂角，理论与试验结果基本一致。

关键词：裂隙扩展, 岩桥, 起裂角, 数字图像, 应力强度因子, 边坡岩体, 变形破坏