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不同节理倾角下灰岩应变场演化及裂纹发展规律 |
彭岩岩1,2,3，周崇1,2，程啸4，朱淳3，李小双1,2 |
1. 绍兴文理学院 土木工程学院 2. 绍兴文理学院 浙江省岩石力学与地质灾害重点实验室 3. 河海大学 地球科学与工程学院 4. 五冶集团上海有限公司 |
摘 要：为研究不同几何位置的节理倾角对灰岩破坏与裂纹发展的影响，分别预制2组节理灰岩试样进行对比试验：第1组试样只改变平行节理倾角α，第2组试样只改变中间节理倾角β。通过单轴压缩试验结合3D-DIC技术，得到试样破坏的应变场演变云图，利用最大线应变理论，结合裂纹扩展图分析灰岩试样破坏的全过程。试验结果表明：主应变场的演化过程即为高应变区裂纹扩展的过程，主应变场演化与裂纹起裂、扩展和贯通过程相互印证；灰岩试样峰值强度受平行节理倾角α改变的影响远大于受中间节理倾角β改变的影响；随着节理倾角α，β的增大，中间节理的应力集中区域分别向中间节理的中心与端部转移；平行节理倾角α的改变比中间节理倾角β的改变对灰岩破坏模式的影响更大，平行节理倾角α在30°时发生张拉破坏，在60°，90°时发生张拉和拉-剪组合破坏；中间节理倾角β在30°，60°，90°时均发生张拉破坏。 |
关键词：节理倾角；灰岩；应变场；裂纹发展 |
基金项目：国家自然科学基金面上资助项目(42277154) |
彭岩岩，周崇，程啸，等. 不同节理倾角下灰岩应变场演化及裂纹发展规律[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2023，5(4)：043528. PENG Yanyan，ZHOU Chong，CHENG Xiao，et al. Evolution of strain field and crack development of limestone under different joint inclination angles[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2023，5(4)：043528. |
不同节理倾角下灰岩应变场演化及裂纹发展规律 1 试验介绍 1.1 模型设计 1.2 试样准备 1.3 试验步骤 2 单轴抗压强度分析 3 含节理灰岩试样裂纹发展分析 4 节理倾角改变下灰岩试样节理连接特征 5 节理倾角改变下灰岩试样破坏特征 6 结 论 |
作者简介：彭岩岩(1987—)，女，河南周口人，副教授，博士，硕士生导师，主要从事矿山岩石力学方面的教学与科研工作。 近年来主持了国家自然科学基金项目“基于物理模拟与红外探测的冲击地压机理研究”和浙江省公益技术研究计划项目“降雨型滑坡灾害监测-预警-控制一体化技术应用研究”；参与了国家自然科学基金项目“静动荷载作用的含弱层岩煤结构体滑移突变冲击机理研究”和浙江省公益技术研究计划项目“水-岩作用下岩石摩擦力学性质的演化规律及其控制机理研究”；横向项目2项。在国内外重要期刊上发表SCI等研究论文20余篇，授权专利5项，出版专著1部。 E-mail：pengyy@usx.edu.cn |
通信作者：朱淳(1993—)，男，江苏徐州人，教授，博士，主要从事深部岩石力学与工程灾害监测控制等方面的研究工作。 E-mail：zhuchuncumtb@ 163.com |
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