华南风化花岗岩劈拉断裂行为的试验与细观模拟研究

摘要：

为研究不同风化程度花岗岩在劈拉受载下的破损行为,该文对广东从化地区新鲜、微风化、中风化三种风化程度的花岗岩进行微观特征测量及巴西圆盘试验研究.分别基于考虑空间相关特征的随机模型和数字图像技术两种方法实现对岩样细观结构的表征,结合细观参数反演技术,建立反映岩石细观非均质组构特性的颗粒离散元模型,对花岗岩劈拉试验进行数值仿真试验研究.结果表明,随着风化级别的提高,花岗岩中粘结力较强的长石等矿物向粘土矿物转化,结晶强度降低,微孔隙等软弱结构增多,岩石宏观力学性能不断劣化,劈拉破坏由单一裂纹主导转为多条分叉状裂纹,岩样脆性也逐渐减弱.基于两种方法建立的细观随机力学模型仿真结果均表明岩样的劈拉强度随风化级别的提高逐渐降低,与试验结果变化趋势相符,分析得到不同风化花岗岩的劈拉破裂响应特征与试验结果一致,且从细观层面对花岗岩样受劈拉作用的渐进破裂响应提供了深入认识.

关键词：风化花岗岩、颗粒离散元、细观数值模型、非均质性、空间相关

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分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51109083;中央高校基本科研业务费项目2014ZZ0009;国家自然科学基金委员会-中国铁路总公司高速铁路基础研究联合基金项目U1434211;中电建华东勘测设计院有限公司2013年科技项目SD2013-10

在线出版日期：2017-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：246-256