含裂隙巖石破壞過程及相關規律的數值模擬研究.pdf

1、含裂隙巖石的破壞過程、裂紋擴展規律及強度分析是巖土工程中一個重要的研究領域。在外力作用下巖石中裂隙的相互作用及擴展貫通導致許多工程事故的發生，盡管不少學者用理論推導、現場試驗、經驗總結及數值模擬對裂隙巖體問題做了大量的研究，但研究工作還尚有不足之處。因此研究裂隙巖石在外力作用下的破壞過程、裂紋擴展規律及強度分析顯得尤為重要。本文運用RFPA數值軟件對裂隙巖石破壞過程進行研究，研究結果為隧道開挖及地下巷道支護提供一定的參考。并且得出以下幾

2、點結論:
　　(1)在單軸壓縮下，裂隙巖石的破壞受裂隙長度、裂隙傾角、裂紋面的摩擦系數及裂隙距巖石邊界距離的影響。裂隙巖石的強度隨著裂隙長度的增大而減小;隨著裂隙傾角的增大先減小后增大，在裂隙傾角為45°時達最小值;隨著裂紋面的摩擦系數的增大而增大;隨裂隙距邊界距離的增大而增大。
　　(2)裂隙數目、裂隙間距及交叉裂隙的的幾何分布都會對巖石強度造成一定的影響。對于含有平行裂隙巖石強度會隨著裂隙數目的增加而降低，隨著裂隙間距的

3、增大而增大;對于含交叉裂隙巖石的強度都會受主次裂隙之間的夾角的影響，且大部分含交叉裂隙巖石強度都要高于含單一裂隙巖石的強度。
　　(3)多裂隙巖體的破壞過程較單裂隙巖石破壞要復雜的多，其破壞過程包含拉伸破壞、拉剪破壞及剪切破壞的綜合;隨著裂隙數量的增多，應力應變曲線跌落次數會增加，這是因為受裂隙間巖橋的搭接、貫通及裂紋面的滑移影響。
　　(4)裂隙會影響巷道的破壞及圍巖穩定性。裂隙傾角不同，巷道破壞形式不同，且巷道圍巖位移量