含充填节理软硬互层岩体的动态力学性质和破坏特征分析OA

为保障西部山区隧道工程的安全施工和稳定维护,对岩体中广泛存在的含充填节理软硬互层结构展开研究,探究其力学性质与破坏模式。采用分离式霍普金森杆(SHPB)并结合图像相关技术(DIC)展开分析,探究充填节理厚度及软硬岩厚度比对岩体动力学性质和破坏特征的影响。随着软硬岩厚度比与充填节理厚度的增大,岩体的动态抗压强度递减,同时,其峰值应变呈递增趋势。随着软硬岩厚度比的增加,岩体的吸收能密度先增大后减小;而充填节理厚度与吸收能密度呈负相关。软硬岩厚度比为1:1时,充填节理厚度控制试件的破坏顺序,随着充填节理厚度增加,试件由软岩层率先破坏(0 mm)转变为软硬岩层与充填节理同时起裂(2.5 mm、5 mm),又转变为充填节理先破坏(10 mm)。破坏模式受充填节理厚度与软硬岩厚度比共同影响,软硬岩厚度比为1:1时,充填节理厚度为0~5 mm的试件发生拉伸破坏;充填节理厚度为10 mm的试件以充填节理受压并产生凸起破坏为主;软硬岩厚度比为2:1、3:1、4:1的试件破坏模式均为拉伸-剪切复合破坏。此外,随着充填节理厚度的增加,充填节理的破坏模式由受压转变为受拉;而软岩占比的增加则显著抑制了充填节理的侧向拉伸变形。