考虑环境劣化非贯通节理岩体的直剪试验离散元模拟
本文选题：环境劣化 切入点：非贯通节理岩体 出处：《岩土力学》2017年09期
【摘要】：非贯通节理岩体的强度特性是大型边坡、隧道等工程安全性的重要影响因素。随着酸雨、河流污染等对岩石环境劣化程度的加剧,考虑环境劣化因素对非贯通节理岩体强度的影响很有必要。采用离散元法,基于已有的胶结接触模型,将岩体因环境作用而劣化等效为岩石试样质量损失不断加剧的过程,最后等效为颗粒和颗粒之间的物质不断溶蚀的过程,由此建立考虑环境劣化的微观接触模型并将其植入离散元软件中,模拟分析了不同环境劣化程度的非贯通节理岩体在不同连通率和不同法向应力下的直剪试验。结果表明:不同环境劣化程度非贯通节理岩体剪切应力-位移曲线趋势一致;随环境劣化程度的加深,节理岩体的破坏形式以拉裂纹为主转变为以剪切裂纹为主;环境劣化使得节理岩体直剪试验起裂应力降低,且环境劣化程度的加深会导致非贯通节理岩体的凝聚力降低及内摩擦角减小,表现为峰值剪切强度降低。
[Abstract]:The strength characteristic of non-jointed rock mass is an important factor influencing the safety of large slope, tunnel and so on.With the increase of acid rain and river pollution on the deterioration of rock environment, it is necessary to consider the influence of environmental degradation factors on the strength of non-transfixion rock mass.Using discrete element method, based on the existing cemented contact model, the deterioration of rock mass due to environmental action is equivalent to the process of increasing the mass loss of rock samples, and the final equivalent is the process of continuous dissolution of the matter between particles and particles.A microscopic contact model considering environmental degradation is established and implanted into discrete element software. The direct shear tests of non-transfixion jointed rock masses with different environmental degradation degrees under different connectivity and different normal stresses are simulated and analyzed.The results show that the shear stress-displacement curves of non-transfixion jointed rock mass with different environmental degradation degree are the same, and the failure form of jointed rock mass is changed from tensile crack to shear crack with the deepening of environmental deterioration.The environmental degradation results in the decrease of the fracture stress in the direct shear test of jointed rock mass and the decrease of cohesion and internal friction angle of the non-through jointed rock mass due to the deepening of the environmental deterioration degree, which shows that the peak shear strength is decreased.
【作者单位】： 同济大学土木工程防灾国家重点实验室;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室;同济大学土木工程学院地下建筑与工程系;同济大学航空航天与力学学院;
【基金】：国家重点基础研究发展规划(973)项目(No.2011CB013504,No.2014CB046901) 国家杰出青年科学基金(No.51025932)~~
【分类号】：TU45
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，本文编号：1725207
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