摘要：结构面的存在对岩块力学性质具有弱化作用，为揭示硬岩岩样单结构面倾角α大小对其力学性质影响的变化规律，同时检验Jaeger单结构面理论模型的可靠性，基于PFC2D建立了完整岩样及α分别为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°的双轴模型进行试验。研究表明：①α介于45°～75°时，试样沿结构面滑动，其余均为贯穿结构面的剪切破坏，围压增大使α＝75°试样的破坏模式向贯穿结构面剪切发展；②α＝60°时，位移场与完整岩样存在明显差别，其破坏模式不受围压影响；③试样微裂纹主要由切向黏结破坏引起，当强度超过峰值后法向黏结破坏逐渐增加，相同围压下贯穿结构面破坏引起的微裂纹数比沿结构面滑动的多；④结构面倾角和围压对试样峰值强度、轴向等效弹性模量和峰值前应变具有明显影响，理论的结构面倾角阈值并不明显存在。

摘要：为了解结构面倾角对诱发岩爆动力失稳行为的影响,通过采用GDEM数值模拟软件,开展了含不同角度闭合多节理的直墙拱形隧道在全断面开挖卸荷作用后对诱发结构面型岩爆的数值模拟研究,分析了隧道在开挖卸荷下围岩的裂纹扩展行为、应力变化、碎块体的体积与块体的弹射速度等力学特征。研究表明,由于围岩内节理倾角空间位置的不同,导致在隧道开挖卸荷后,容易在节理尖端围岩处形成应力集中,造成不同程度的应力重分布,改变了围岩裂纹的扩展行为和承载能力。且围岩破坏模式受结构面倾角的影响明显,缓倾角强化了结构面的抗剪切作用,不易形成岩爆。陡倾角易诱发压剪滑移破坏,诱发岩爆。研究结果对含节理隧道的开挖设计与灾害防治有重要的工程意义和学术价值。

摘要：某深埋公路隧道地质条件复杂,围岩软硬交替,且具有高地应力特点,施工过程中多处出现挤压掉快、支护结构扭曲等现象,对隧道施工安全造成严重威胁。结合隧道施工过程,利用有限差分软件FLAC3D对隧道围岩稳定性进行数值模拟分析,对比分析不同结构面倾角下全断面法和下导洞超前开挖法模拟计算结果。结果表明:结构面倾角对软弱围岩区位移和塑性区分布特征影响较大,坚硬围岩区影响较小;两种开挖方法下隧道周边位移和塑性区分布特征基本一致,所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供参考。

摘要：在三轴压缩实验基础上,研究含一组结构面的板岩在不同湿度与压力下的力学特性及变形规律,利用Hoek-Brown强度准则分析了板岩的破坏特征,建立了相应的岩体强度准则与力学参数求取方法;利用FLAC程序模拟计算了不同埋深条件下板岩岩体中开挖隧洞后洞周变形规律,分析了岩体变形特征。研究结果表明:1)基于Hoek-Brown准则建立了含结构面的板岩岩体强度破坏准则,确定出的不同地质条件下板岩岩体力学强度参数;2)扰动程度对岩体强度参数有较大的影响,且影响程度随着隧洞埋深的增加而增大;3)数值模拟结果显示,西线工程软岩隧洞的围岩变形主要受开挖断面、埋深及物理力学参数等多因素的影响。

摘要：岩体是由岩石和结构面两部分组成,结构面对岩体的变形和破坏常常起决定性作用。在工程中,所遇到的岩体多为非贯通结构面岩体,研究非贯通结构面岩体的破坏模式和强度准则具有非常深远的意义。利用人工浇铸的非贯通锯齿状结构面试样,基于控制变量法,通过直剪试验,研究在不同轴向压力下不同结构面倾角的非贯通锯齿状结构面的变形破坏特征及抗剪强度变化规律。结果表明:随着预设结构面倾角及法向压应力的增大,非贯通锯齿状结构面的破坏机制会逐渐由拉剪-剪胀破坏、拉剪-剪胀剪断破坏向剪切破坏转变,且其抗剪强度也会增大,并据此修正了抗剪强度经验公式。