裂隙岩体宏观力学参数研究

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1、第27卷第8期岩石力学与工程学报Vol.27No.82008年8月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringAug.，2008裂隙岩体宏观力学参数研究1123陈卫忠，杨建平，邹喜德，周春宏(1.中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉430071；2.二滩水电开发有限责任公司，四川成都610021；3.华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)摘要：裂隙岩体的变形模量及强度特性是工程界关注的焦点，其关键是岩体变形模量及强度的尺寸效应和表征单元尺寸(REV)。根据锦屏二级水

2、电站大理岩裂隙统计分布规律及岩块和结构面力学特性试验成果，确定岩块和结构面的本构模型，建立考虑无厚度裂隙面力学响应的分析模型。研究不同尺寸、不同统计窗裂隙岩体的力学响应特征，并重点研究裂隙岩体变形模量和单轴抗压强度的尺寸效应、REV特征以及各向异性特征。该研究方法为裂隙岩体的宏观力学参数取值提供参考，研究成果也为锦屏二级水电站工程岩体参数取值提供了依据。关键词：岩石力学；裂隙岩体；变形模量；强度；尺寸效应；各向异性中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2008)08–1569–07RESEARCHONMACROME

3、CHANICALPARAMETERSOFFRACTUREDROCKMASSES1122CHENWeizhong，YANGJianping，ZOUXide，ZHOUChunhong(1.StateKeyLaboratoryofGeomechanicsandGeotechnicalEngineering，InstituteofRockandSoilMechanics，ChineseAcademyofSciences，Wuhan，Hubei430071，China；2.ErtanHydropowerDevelopmentCompanyLtd.，C

4、hengdu，Sichuan610021，China；3.EastChinaInvestigationandDesignInstitute，Hangzhou，Zhejiang310014，China)Abstract：Deformationandstrengthcharacteristicsoffracturedrockmassesarealwaysthefocusingeotechnicalengineering.Thekeyfordeterminingdeformationmodulusandstrengthparametersisto

5、studyrepresentativeelementaryvolume(REV)andscaleeffectsoffracturedrockmass.BasedonfieldinvestigationsoffracturedistributioninrockmassofJinpingIIHydropowerStation，fracturenetworkandmeshesconsideringzero-thicknessfracturesfornumericalsimulationaregenerated.Mechanicalmodelsof

6、rockandfracturesareestablishedseparatelybasedonlaboratorytriaxialandsheartestresults.Scaleeffects，REVandanisotropicpropertiesofrockmassarestudiedbyFEMconsideringdifferentscalesandorientationsinsite.TheachievementswillbenefitparameterdeterminationinJinpingIIHydropowerStatio

7、n；andthemethodcanofferimportantreferenceforotherpracticalengineering.Keywords：rockmechanics；fracturedrockmass；deformationmodulus；strength；scaleeffect；anisotropy形成不同尺度的结构面，从而产生不连续性、非均1引言质性和各向异性。结构面的存在控制着岩体的变形、强度、渗透特性。对于数量较少、规模较大的结构岩体作为一种地质体，在漫长的地质过程中会面如断层、软弱夹层以及贯穿岩体的连续节理面，收

8、稿日期：2008–02–27；修回日期：2008–04–25基金项目：国家自然科学基金雅砻江水电开发联合研究基金重点项目(50579087，50539050)；国家自然科学基金西