关键词：岩石力学；断续节理；初裂抗剪强度；峰值抗剪强度

基金项目：国家自然科学基金(51274097、51174088)；湖南省教育厅资助项目(13A020)

作者单位

赵延林湖南科技大学 能源与安全工程学院；煤矿安全开采技术湖南省重点试验室，湖南 湘潭 411201

彭青阳湖南科技大学 能源与安全工程学院；煤矿安全开采技术湖南省重点试验室，湖南 湘潭 411201

万文湖南科技大学 能源与安全工程学院；煤矿安全开采技术湖南省重点试验室，湖南 湘潭 411201

王卫军湖南科技大学 能源与安全工程学院；煤矿安全开采技术湖南省重点试验室，湖南 湘潭 411201

赵伏军湖南科技大学 能源与安全工程学院；煤矿安全开采技术湖南省重点试验室，湖南 湘潭 411201

摘要

在伺服控制剪切加载系统下对不共面类岩石断续节理试件进行正向、反向直剪试验，研究直剪下不共面断续节理的岩桥破断机理和剪切规律，试验研究发现，直剪作用下不共面断续节理岩桥破坏过程具有明显的阶段性，经历线弹性阶段、裂纹起裂扩展阶段、岩桥断裂贯通阶段、剪切面爬坡咬合阶段和残余摩擦阶段5个阶段，正向剪切下岩桥呈齿形破断面，反向剪切作用下岩桥产生沿直剪方向贯通的带形破断面，与正向剪切相比，反向剪切下节理的初裂抗剪强度和峰值抗剪强度较大，裂纹倾角、法向应力和相邻节理搭接比例是影响试件初裂抗剪强度和峰值抗剪强度的主要因素。采用FLAC 3D对正向、反向直剪作用下不共面断续节理的岩桥破断、剪切破断面的形成过程进行数值试验，数值试验结果和类岩石直剪试件的试验结果基本吻合，数值试验揭示了直剪作用下不共面断续节理岩桥的拉裂破坏和破断面的剪切屈服机理。