煤炭学报

作者：王建明, 王延廷, 陈忠辉, 周子涵,

关键词：不等长共线裂隙, 裂隙相互作用, 应力强度因子, 叠加原理, 双轴卸荷,

岩质边坡岩体内普遍存在不连续裂隙，边坡开挖卸荷诱发裂隙扩展贯通是导致滑坡失稳的主要因素。为探究卸荷条件下边坡岩体内裂隙扩展机制和相互作用规律，基于经典Kachanov法和叠加原理，推导了卸荷条件下一对不等长共线裂隙尖端应力强度因子表达式。定义了应力强度因子比F(双裂隙存在时与单裂隙存在时裂隙尖端应力强度因子比)，通过F值的大小分析了裂隙倾角、间距和长度对裂隙间相互作用的影响规律。进行了类岩石材料双轴卸荷实验，类岩石材料由425号普通硅酸盐水泥、标准砂、水按质量比1∶2.35∶0.5配制而成，实验在MS-500型三轴冲击岩爆试验系统上进行。结果表明:① 裂隙倾角对裂隙间相互作用无影响;② 裂隙间距开始大于任一裂隙长度时，该裂隙几乎不影响另一裂隙扩展;③ 裂隙长度大于裂隙间距时，该裂隙开始影响另一裂隙扩展。裂隙长度小于裂隙间距时，该裂隙几乎不影响另一裂隙扩展;④ 试件轴向起裂和峰值荷载随着裂隙间距的增大而增大。理论计算和实验所得裂隙起裂角及起裂位置基本一致，验证了理论计算结果的可行性与合理性。本次研究没有考虑裂隙充填对裂隙间相互作用规律的影响，且仅限于共线双裂隙间相互作用的探讨，后续研究将在考虑裂隙充填情况下，继续探讨共线三裂隙以及多裂隙间相互作用规律。

来源：2020年第11期

《煤炭学报》期刊编辑部

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