利用相似材料制作砂岩剪切破坏结构面并进行循环剪切试验,研究无充填及3种不同充填石膏厚度条件下结构面的力学性质和三维形貌演化规律。试验结果表明:无充填结构面的峰值剪切强度最大,随着充填厚度的增加,结构面的峰值剪切强度先下降后上升,表明充填物的厚度对结构面的剪切强度有较大影响。结构面的法向变形量随充填厚度的增加而不断增大,其中无充填结构面和充填物厚度为1 mm的结构面剪胀现象明显,随着充填厚度的增加结构面剪缩现象逐渐显著。在循环剪切作用下,无充填结构面在初次循环中以啃断破坏为主,后4次循环剪切中以磨损破坏为主,充填1 mm的结构面主要为磨损破坏,但当充填厚度大于1 mm时结构面在循环剪切过程中还存在滑移破坏,说明充填厚度通过影响结构面的破坏模式来影响其力学性质。本文研究可为工程岩体稳定性分析提供参考。

国家科技重大专项项目（2016ZX05044-002）；国家自然科学基金项目（51874055;51974041）；

1 试验方法
1.1 试件制作
1.2 试验装置
1.3 试验方案及过程
2 试验结果与分析
2.1 剪应力演化规律
2.2 法向位移演化规律
2.3 结构面的破坏形态及三维形貌演化分析
3 结论及展望

许江,陈奕安,焦峰,彭守建,瞿佳美,刘义鑫.循环荷载条件下充填厚度对结构面剪切力学特性影响试验研究[J].采矿与安全工程学报,2021,38(01):146-156.