基于3D雕刻技术的岩体结构面剪切各向异性研究

论文摘要

相同形貌结构面重复性剪切试验和各向异性剪切试验一直是岩体结构面剪切力学特性试验研究中的难点,而该问题对于工程岩体的开挖力学响应和稳定性分析、评价与控制至关重要,问题的关键在于同一种岩石的结构面形貌的再现。为此,基于3D扫描和3D雕刻技术,重复制备了3种不同粗糙度的大理岩结构面试样,开展了不同法向应力下相同形貌结构面的各向异性剪切试验。试验结果发现:(1)同一法向应力、不同剪切方向下,相同形貌结构面的剪切强度、剪胀和剪切破坏特征均呈现明显各向异性;(2)结构面粗糙度各向异性很大程度上决定了剪切强度的各向异性,两者具有较好的正相关性;(3)随着法向应力的升高,结构面剪切特征的各向异性有逐渐弱化的趋势。同时,研究还充分表明,3D雕刻技术是系统开展结构面剪切力学特征各向异性研究的可靠手段,可在将来研究中发挥更为重要的作用。

论文目录

• 1 引言
• 2 原生结构面的生成与再现
•   2.1 原生结构面生成
•   2.2 岩体结构面重构
• 3 结构面粗糙度各向异性分析
• 4 岩体结构面各向异性剪切试验
• 5 结构面剪切各向异性分析
•   5.1 结构面剪切位移特征各向异性
•   5.2 结构面剪切破坏特征各向异性
•   5.3 结构面剪切强度各向异性
•   5.4 结构面各向异性的弱化效应
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周辉,程广坦,朱勇,张春生,卢景景,张传庆,章颖辉

关键词: 结构面形貌,雕刻,粗糙度,扫描,各向异性

来源: 岩土力学 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室,中国科学院大学,山东农业大学水利土木工程学院,中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,东华理工大学水资源与环境工程学院

基金: 国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2014CB046902),国家自然科学基金项目(No.51427803,No.51404240,No.51709257)~~

分类号: TU45

DOI: 10.16285/j.rsm.2018.0080

页码: 118-126

总页数: 9

文件大小: 25838K

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