含孔洞裂隙岩体灌浆后力学特性的物理试验与数值模拟

论文摘要

对不同裂隙倾角的含孔洞裂隙模型试件进行单轴压缩试验,并使用RFPA2D软件进行数值模拟,对比孔洞不充填和完全灌浆充填2种工况,研究灌浆体对试件应力环境、破裂模式及力学特性参数的影响。试验与数值模拟研究结果均表明:灌浆体减轻了应力集中,表现为最大压应力和最大拉应力下降,降幅分别为7.6%～9.8%、0.4%～9.8%。试件破裂模式、力学特性参数及其孔洞灌浆充填后的变化幅度与预制裂隙倾角紧密相关,水平和竖直裂隙这2种结构型式的试件均呈现为穿切岩桥的破坏模式;而倾斜裂隙试件的破坏受预制裂隙控制,使得峰值强度和残余强度最小,但这2种参数孔洞灌浆充填后的增幅最大。与孔洞不充填试件相比,孔洞完全灌浆充填的物理模型和数值模型试件峰值强度的增幅分别为5.45%～23.33%、4.18%～14.29%,残余强度增幅分别达到31.68%～161.71%、22.54%～73.85%。

论文目录

• 1 试件制备与试验方案
•   1.1 试件制备
•   1.2 试验装置和方法
• 2 数值模型
• 3 试验及模拟结果分析
•   3.1 孔洞灌浆体对应力环境的影响
•   3.2 破裂模式
•     3.2.1 裂隙倾角对破裂模式的影响
•     3.2.2 孔洞灌浆体对破裂模式的影响
•   3.3 力学特性参数
•     3.3.1 裂隙倾角对力学特性参数的影响
•     3.3.2 孔洞灌浆体对力学特性参数的影响
•   3.4 孔洞灌浆体的加固作用机制
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张科,刘享华,杨红宣,范文臣

关键词: 孔洞,裂隙,数值模拟,应力环境,破裂模式,强度

来源: 水文地质工程地质 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 昆明理工大学电力工程学院,昆明理工大学建筑工程学院,中南大学资源与安全工程学院

基金: 国家自然科学基金项目资助(41762021),中国博士后科学基金项目资助(2016M592717,2017T100715),云南省应用基础研究计划项目资助(2018FB0093),云南省人培基金项目资助(KKSY201504049)

分类号: TU45

DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2019.01.11

页码: 79-85+110

总页数: 8

文件大小: 808K

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