關鍵詞：巖石力學；斷續節理；初裂抗剪強度；峰值抗剪強度

基金項目：國家自然科學基金(51274097、51174088)；湖南省教育廳資助項目(13A020)

作者單位

趙延林湖南科技大學 能源與安全工程學院；煤礦安全開采技術湖南省重點試驗室，湖南 湘潭 411201

彭青陽湖南科技大學 能源與安全工程學院；煤礦安全開采技術湖南省重點試驗室，湖南 湘潭 411201

萬文湖南科技大學 能源與安全工程學院；煤礦安全開采技術湖南省重點試驗室，湖南 湘潭 411201

王衛軍湖南科技大學 能源與安全工程學院；煤礦安全開采技術湖南省重點試驗室，湖南 湘潭 411201

趙伏軍湖南科技大學 能源與安全工程學院；煤礦安全開采技術湖南省重點試驗室，湖南 湘潭 411201

摘要

在伺服控制剪切加載系統下對不共面類巖石斷續節理試件進行正向、反向直剪試驗，研究直剪下不共面斷續節理的巖橋破斷機理和剪切規律，試驗研究發現，直剪作用下不共面斷續節理巖橋破壞過程具有明顯的階段性，經歷線彈性階段、裂紋起裂擴展階段、巖橋斷裂貫通階段、剪切面爬坡咬合階段和殘余摩擦階段5個階段，正向剪切下巖橋呈齒形破斷面，反向剪切作用下巖橋產生沿直剪方向貫通的帶形破斷面，與正向剪切相比，反向剪切下節理的初裂抗剪強度和峰值抗剪強度較大，裂紋傾角、法向應力和相鄰節理搭接比例是影響試件初裂抗剪強度和峰值抗剪強度的主要因素。采用FLAC 3D對正向、反向直剪作用下不共面斷續節理的巖橋破斷、剪切破斷面的形成過程進行數值試驗，數值試驗結果和類巖石直剪試件的試驗結果基本吻合，數值試驗揭示了直剪作用下不共面斷續節理巖橋的拉裂破壞和破斷面的剪切屈服機理。