浅谈节理岩体卸荷变形及强度特性的研究

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1、三峡大学硕士学位论文节理岩体卸荷变形及强度特性的研究姓名：王飞申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨学堂20050501内容摘要岩体工程根据其结构形态可分为地面工程和地下工程。地面工程又可分为基础工程和边坡工程。不同的结构形式，它们的力学条件各不相同。岩石地基基础工程岩体一般符合加载岩体力学条件，而在岩质边坡开挖工程及地下工程开挖面径向则表现为卸荷条件。目前，人们通过大量的加载试验及理论分析，已建立起了一系列能反映岩体在加载条件下发生变形破坏的理论，并把这些理论应用到了工程实际之中。然而，由于卸荷与连续加载具有完全不同的应力路径，两者所引起的岩体的变形和破坏特性，无

2、论在力学机理还是在力学响应上都有本质上的区别，对于含节理、裂隙等结构面的岩体表现尤为明显。因此开展卸荷岩体变形及强度特性的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文以节理裂隙岩体为研究对象，通过模型试验的的方法对其在卸荷应力状态下的变形及强度特性进行了深入的分析与探讨。试验结果表明，卸荷岩体变形破坏特性与加荷时有明显的区别。节理面的物理力学性质对卸荷变形及破坏会产生很大的影响，节理面与卸荷方向夹角越大、节理面强度参数越低，卸荷各阶段变形模量也越低。节理连通率越大，卸荷阶段变形模量下降的越快。但是不论节理岩体处于何种卸荷条件下，其卸荷量与卸荷变形模量的下降量之间都基本成线性关系

3、。节理面力学参数、节理倾角等对卸荷强度也有一定的影响，通过对节理岩体卸荷强度参数的反演得出，粘聚力对各因素敏感性明显高于摩擦角。本文的另一个主要的成果是在指出现有强度理论不适用于卸荷岩体的破坏分析基础上，提出了适合于卸荷岩体的强度准则表达式，并通过对比分析得到了验证。本文的研究无疑使人们对节理裂隙岩体的变形破坏机制有更全面和更深刻的认识，这对卸荷岩体本构关系、强度准则的进一步研究有重要的参考价值。同时可以通过对机制的认识,去改进数学模拟的方法以达到实际的应用。关键词：节理岩体卸荷模型试验变形强度IIAbstractRockmassengineeringcanbedevid

4、edintogroundengineeringandundergroundengineeringaccordingtoitsconformation.ThegroundengineeringcanbedividedintotheFoundationengineeringandslopeengineering.Differentstructuretype,theirmechanicsconditionsaredifferentwitheachother.Foundationengineeringofrockmassisgenerallyconformtoloadingroc

5、kmassmechanics,butslopeexcavationengineeringandundergroundengineeringexcavatesurfaceradialisappeartounloadingcondition.Atpresent,basedonalargenumberofloadingandtheoryanalyse,aseriesoftheoryhasbeenfoundandappliedtoprojectwhichcanreflectrockmassdeformationanddestroyunderloadingcondition.How

6、ever,onaccountoftotallydifferentstresspathbetweenunloadingandloading,theone’smechanicsperformanceisverydifferentfromtheotherinessence,especiallyintherockmasswiththejointsandcracks.Soitisverymeaningfultostudythedeformationandstrengthbehaviorofunloadingrockmass.Basedonmodeltest,thedeformati

7、onandstrengthcharacteristicsofunloadingrockmassarestudiedinthispaper.Thetestingresultshowthattherock’smechanicsperformanceofunloadingisverydifferentfromloading.Thephysicalandmechanicalpropertiesofstructuralplanecanbringaverygreatinfluencetorock’sunloadingbehavior.Th