基于各向异性特性的巴西劈裂破坏模式分析

作     者：姚人杰 何川 吴枋胤 杨文波 潘文韬 杨自成 YAO Renjie;HE Chuan;WU Fangyin;YANG Wenbo;PAN Wentao;YANG Zicheng

作者机构：西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 四川绵九高速公路有限责任公司四川绵阳621000 

基　　金：四川省交通运输科技项目资助(2019ZL09) 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2024年第68卷第11期

页      码：126-133页

摘      要：碳质千枚岩中层理软弱结构面是确定其破坏形态的重要因素之一。基于不同层理倾角下的千枚岩三轴压缩试验,揭示了碳质千枚岩在压缩状态下的各向异性特征,在此基础上研究对含预制裂隙、不同含水状态下的圆盘试件进行巴西劈裂试验,利用离散元模拟与试验相结合的方式对试件的破坏过程进行数值再现。结果表明:千枚岩压缩强度随着层理角度的增加呈现先减后增的“U”形曲线,与单弱面理论相符;巴西劈裂试验中千枚岩抗拉强度随着层理角度增加呈“L”形曲线,水与层理共同作用下岩石抗拉强度劣化明显,不同层理倾角与预制裂隙的千枚岩巴西劈裂破坏模式分为5种,即沿层理方向剪切破坏(Ⅰ型)、沿层理方向拉伸破坏(Ⅱ型)、层理间拉伸破坏(Ⅲ型)、预制裂隙的拉伸破坏(Ⅳ型)、预制裂隙的剪切破坏(Ⅴ型);通过数值模拟再现预制裂隙试件的破坏路径,破坏始于预制裂隙尖端,发生层间的裂纹合并,在双裂隙条件下应力集中,产生裂隙间连接性裂纹。

主 题 词：公路隧道 破坏模式 试验研究 碳质千枚岩 离散元模拟 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.13238/j.issn.1004-2954.202303200001

馆 藏 号：203155595...