不同加载速率下端部节理岩桥变形破坏及裂隙扩展试验研究

摘要：

边坡岩体内部岩桥对边坡稳定性起控制作用,而边坡岩桥破坏由于受开挖速度的影响会产生加载速率效应,探究边坡内部岩桥在加载速率影响下的变形破坏特征和裂隙扩展机制具有重要意义.通过对类岩石材料试样端部预制裂隙以形成中部岩桥,结合数字图像相关技术,分析了不同加载速率下不同岩桥长度试样破坏特征和裂隙起裂、扩展、贯通规律,并利用断裂力学理论揭示了岩桥裂隙扩展机理.结果表明:应力-应变曲线呈现"峰后波动"和"应力陡降"特征;随加载速率的增加,峰值强度增大,峰值位移减小;得出5种裂隙扩展破坏类型,分别是①上裂隙贯通下端面、②岩桥贯通、③下裂隙贯通左端面、④下裂隙贯通下端面、⑤下裂隙贯通上端面;试样破坏时裂隙数量随加载速率的增大而减少,且试样裂隙首先从下部裂隙尖端起裂;推导了单轴压缩条件下考虑闭合效应的裂隙尖端应力强度因子表达式,起裂角理论计算与试验实测结果在误差允许范围内;岩桥试样表面应变场的变化随加载速率的增大而增大,且试样破坏是由前期损伤累积所导致的.研究成果可为揭示不同加载速率下岩质边坡内部的变形破坏机制、分析围岩稳定性提供理论依据.

关键词：岩桥、裂隙扩展、起裂角、加载速率、数字图像

所属期刊栏目：38

分类号：X936;TD824(安全工程)

资助基金：山西工程技术学院校内培育项目;山西工程技术学院校内培育项目;山西省高等学校科技创新项目;山西省工程资助项目

在线出版日期：2021-07-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：66-72