节理参数对岩体单轴力学特性影响研究

在节理岩体中进行工程建设易发生塌方、大变形等事故，难度极大，明确节理岩体强度对保证工程安全至关重要。本文首先采用相似试验，系统研究了不同节理角度、节理缝厚度、节理密集度对软弱破碎沉积岩单轴力学特性的影响规律;在此基础上，基于PFC建立了破碎节理岩体的合理数值模型，进一步研究了节理面摩擦系数对岩体单轴抗压强度和弹性模量的影响规律，分析了节理参数对岩体单轴力学特性的影响机制。研究结果表明:随着节理角度的增加，岩体的单轴抗压强度与弹性模量均呈现先降低后增长趋势，且节理角度对节理岩体的最终破坏形态起到主导作用;节理缝厚度与岩体单轴抗压强度和弹性模量呈现负相关，但对抗压强度的影响更大;节理密集度与岩体单轴抗压强度相关性不具有单调性，中间存在负相关阶段且受节理填充材料的摩擦性能影响，越高的节理面摩擦系数所提供摩擦阻力也越大，从而增强节理岩体的整体抗压强度，负相关阶段范围也随之减小。