節理分布位置對巖體剪切破裂特征影響試驗研究

郭朋瑜，吉 鋒，何 雙，胡如剛，梁德爽，易林立，蔣彥如

(1.成都理工大學地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室，四川 成都 610059；2.成都理工大學環境與土木工程學院，四川 成都 610059)

巖體內部存在大量節理，節理張開、擴展及貫通時易引起巖體的破壞[1]。目前，很多學者從二維角度對節理巖體的破壞機制、巖橋弱化、貫通準則進行了研究[2～11]，并進行了模型實驗，最早有關節理模型的研究是Adams等[12]使用有機玻璃材料通過切縫、粘貼制成的試件，在單軸受壓狀態下觀測裂隙的擴展；Dyskin等[13]和Sahouryeh等[14]采用樹脂材料澆筑并粘合的方法制得三維裂隙，進行了單軸加載試驗，得到三維裂隙的擴展方式與二維裂隙明顯不同；李術才等[15～16]采用燒結陶瓷法制得三維裂隙試件，并進行了單軸壓縮CT試驗，以及基于聲發射監測的單軸壓縮、拉伸試驗研究；付金維等[17]研制出一種完全透明、在較低溫度下拉壓強度比可達1∶6.6的樹脂材料，制作內置橢圓形斷裂面的試件，在單軸加載中發現，含三維斷裂體試件的破裂比二維情況復雜得多，會伴生多種不同形態的新裂紋；周杰等[18]采用云石膠粘結巖塊的方法制備人工節理，對不同傾角的單節理巖體試樣進行三維分析；周輝等[19]從平面應變角度對節理裂隙位置產生的影響進行了研究。

綜上，前人圍繞非貫通節理進行了大量壓縮試驗研究。然而，對處于三向應力狀態下的節理、且在剪切工況下的特性研究有待深入。本文以水泥砂漿為材料，提出一種制作非貫通節理模型的方法，進行剪切實驗，研究節理的分布位置對巖體綜合抗剪強度和破裂特征的影響。……