剪切過程中巖石節(jié)理面形貌與應(yīng)力演化研究.pdf

1、節(jié)理面通常是巖體的薄弱面，在實際工程中巖體的破壞大多因節(jié)理引起，而節(jié)理表面幾何形態(tài)又是控制巖體力學(xué)的重要因素?；诖?，本文主要研究了規(guī)則形狀與隨機形狀的節(jié)理面在剪切過程中形貌與應(yīng)力的演化規(guī)律，主要成果如下：
　?。?）剪切過程中鋸齒狀節(jié)理面的形貌變化：
　　形貌的高度均方根與坡度均方根的變化規(guī)律為：初期較平緩，之后斷崖式下跌，最后趨近平穩(wěn)；自相關(guān)函數(shù)曲線幾乎水平不變。
　?。?）剪切過程中鋸齒狀節(jié)理面的應(yīng)力演化：

2、>　　節(jié)理面附近區(qū)域的拉應(yīng)力曲線呈起伏波浪狀，其絕大多數(shù)峰值點約為0.5·σn。節(jié)理面附近區(qū)域的壓應(yīng)力曲線呈矩形脈沖狀，其曲線的下限值約為-2.5·σn。接觸壓應(yīng)力曲線呈矩形脈沖狀，曲線近似為同周期恒振幅的振蕩變化，波動范圍為f·（0.2～l.5）·σn。剪應(yīng)力曲線呈矩形脈沖狀，曲線波動范圍是f·（0.2～1.5）·σn，形貌變化對剪切應(yīng)力的貢獻為0.2·σn·f，剪應(yīng)力與接觸壓應(yīng)力的比值為摩擦系數(shù)。節(jié)理面最小接觸面積與全接觸面積的比值

3、為26.7％。節(jié)理面的張開距離呈現(xiàn)周期性。
　?。?）剪切過程中JRC曲線節(jié)理面的形貌變化：
　　形貌的的高度均方根、坡度均方根、自相關(guān)函數(shù)逐漸減小，最后趨于穩(wěn)定。
　　（4）剪切過程中JRC曲線形貌節(jié)理面的應(yīng)力演化：
　　不同形貌節(jié)理面附近區(qū)域的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力差異極大；相同形貌節(jié)理面附近區(qū)域的壓應(yīng)力與拉應(yīng)力規(guī)律類似，其出現(xiàn)峰值的位置也接近，峰點處其值較大，隨著遠離各峰點其值趨近于0。不同形貌的接觸壓應(yīng)力、剪應(yīng)力