考慮環(huán)境劣化非貫通節(jié)理巖體的直剪試驗離散元模擬
本文選題:環(huán)境劣化 切入點:非貫通節(jié)理巖體 出處:《巖土力學(xué)》2017年09期
【摘要】:非貫通節(jié)理巖體的強度特性是大型邊坡、隧道等工程安全性的重要影響因素。隨著酸雨、河流污染等對巖石環(huán)境劣化程度的加劇,考慮環(huán)境劣化因素對非貫通節(jié)理巖體強度的影響很有必要。采用離散元法,基于已有的膠結(jié)接觸模型,將巖體因環(huán)境作用而劣化等效為巖石試樣質(zhì)量損失不斷加劇的過程,最后等效為顆粒和顆粒之間的物質(zhì)不斷溶蝕的過程,由此建立考慮環(huán)境劣化的微觀接觸模型并將其植入離散元軟件中,模擬分析了不同環(huán)境劣化程度的非貫通節(jié)理巖體在不同連通率和不同法向應(yīng)力下的直剪試驗。結(jié)果表明:不同環(huán)境劣化程度非貫通節(jié)理巖體剪切應(yīng)力-位移曲線趨勢一致;隨環(huán)境劣化程度的加深,節(jié)理巖體的破壞形式以拉裂紋為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐约羟辛鸭y為主;環(huán)境劣化使得節(jié)理巖體直剪試驗起裂應(yīng)力降低,且環(huán)境劣化程度的加深會導(dǎo)致非貫通節(jié)理巖體的凝聚力降低及內(nèi)摩擦角減小,表現(xiàn)為峰值剪切強度降低。
[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.
【作者單位】: 同濟大學(xué)土木工程防災(zāi)國家重點實驗室;同濟大學(xué)巖土及地下工程教育部重點實驗室;同濟大學(xué)土木工程學(xué)院地下建筑與工程系;同濟大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院;
【基金】:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項目(No.2011CB013504,No.2014CB046901) 國家杰出青年科學(xué)基金(No.51025932)~~
【分類號】:TU45
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,本文編號:1725207
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