重復(fù)剪切作用下泥質(zhì)充填結(jié)構(gòu)面剪切力學(xué)特性試驗研究*

李冠野 鄧華鋒 李建林 徐鵬飛 王文東 馮云杰

(三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害教育部重點實驗室(三峽大學(xué))，宜昌 443002，中國)

0 引 言

自然界的巖體中往往存在著各種不連續(xù)的結(jié)構(gòu)面，如節(jié)理、軟弱夾層等。由于風(fēng)化、侵蝕等物理、化學(xué)作用和巖體結(jié)構(gòu)面相互剪切錯動的影響，節(jié)理中往往會夾雜一定厚度的充填物，形成一種廣泛存在的充填結(jié)構(gòu)面。這在很大程度上削弱了巖體的力學(xué)性質(zhì)，也成為影響各類工程巖體變形穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。

節(jié)理巖體的力學(xué)特性一直是巖土工程領(lǐng)域關(guān)注的重點，并取得了豐富的研究成果，Barton et al.(1977)通過結(jié)構(gòu)面的剪切試驗，建立了JRC-JCS經(jīng)驗?zāi)Ｐ停诠?jié)理巖體抗剪強度分析中得到了廣泛應(yīng)用；在此基礎(chǔ)上，較多學(xué)者圍繞結(jié)構(gòu)面粗糙度表征方法(陳世江等，2017)、有效剪切面積(詹金林等，2007)等方面開展了大量的理論和試驗研究，對JRC-JCS模型進行了修正，并提出了多種節(jié)理面抗剪強度估算方法。

與無充填結(jié)構(gòu)面相比，充填結(jié)構(gòu)面受到的影響因素更多，如結(jié)構(gòu)面粗糙程度、充填物類型和厚度等，其剪切力學(xué)特性也更為復(fù)雜。研究成果顯示，一方面，不同性質(zhì)充填物對于結(jié)構(gòu)面抗剪性能的影響顯著，焦鋒等(2018)進行了4種粒徑砂粒充填結(jié)構(gòu)面的剪切試驗，建立了用充填砂土摩擦系數(shù)表達的充填結(jié)構(gòu)面剪切強度公式；許江等(2019)開展了石膏、巖屑和黃泥充填結(jié)構(gòu)面的剪切試驗，并對比分析了充填物對結(jié)構(gòu)面剪切力學(xué)特性的影響；孫輔庭等(2014)建立了充填水泥砂漿的結(jié)構(gòu)面強度模型?！?br>