岩石峰后应变软化特性及工程应用
岩石峰后应变软化特性及工程应用
随着地下工程开挖的发展，地下巷道工程的埋深不断加大。巷道开挖后，其围岩由原来的三向应力状态变为二向应力状态甚至单向应力状态，造成围岩的破坏，此时围岩大多情况下处于峰值强度之后，但是此时的岩体仍具有很高的支护强度。
研究这部分岩体有助于对地下工程进行支护工作，一定程度上减少巷道的支护支出和支护强度，从而提高经济效益。本文在前人的基础上，提出了岩石峰后的应力应变曲线的新模型。
从强度参数的演化规律出发，确定应变软化参数和强度准则，然后根据强度参数的演化规律，确定强度参数与应变软化参数之间的联系，从而得到岩石峰后的应力-应变曲线。运用摩尔-库仑强度准则，用轴向塑性主应变p1作为应变软化参数，将其表示成黏聚力c和内摩擦角的函数，最后再转化成轴向主应变的函数，从而给出应力-应变的关系和岩石峰后的变形模量的表达式。
运用上述方法得到的岩石峰后曲线与实验得到数据进行对比，结果表明，两者的变化趋势基本一致，有很好的拟合度，而且随着三轴试验围压的增大，岩石峰后应力-应变曲线逐渐趋向于平缓。接着运用FLAC3D软件模拟岩石试样假三轴压缩试验，观察模型的塑性状态，随着模型轴向不断的压缩，岩石试样模型的侧面经过一段时间的弹性状态后，开始出现塑性区，并且之后塑性区不断增大，直至试件沿着侧面倾斜方向形成两条交叉的破裂带，至此岩石具有了残余强度。
将本文新建的本构模型与常规摩尔-库伦模型运用到地下巷道的全断面开挖中，对比这两种模型的开挖过程，巷道开挖完成后，竖直方向的塑性区域比水平方向的小。相对于摩尔-库伦模型，本文所建立的模型在进行FLAC3D模拟时出现的塑性区的面积较大，且新建模型的巷道拱顶沉降和水平收敛的位移值比普通模型大。
但整个巷道开挖完成后，普通模型和新建模型的巷道拱顶沉降和水平收敛的变化趋势趋于一致。
应变软化扩容对含随机缺陷岩石的渐进变形及破坏前兆特征的影响
第14卷第2期2008年6月地质力学学报
JOURNALOFGEOMECHANICSVol114No12Jun.2008
文章编号:100626616(2008)0220158210
收稿日期:2008203226基金项目国家自然科学青年基金项目(53)。
作者简介王学滨(52),男,博士,副教授,主要从事非均质材料(岩石、混凝土及金属等)变形、破坏及稳定
性研究;T+62233535;2x@631。应变软化扩容对含随机缺陷岩石的
渐进变形及破坏前兆特征的影响
王学滨
(辽宁工程技术大学力学与工程科学系,辽宁阜新 123000)
摘 要:在单轴平面应变压缩条件下,采用FLAC模拟了剪切扩容对含随机缺陷岩
石破坏前兆及变形特征的影响。密实的岩石服从莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的破
坏准则,破坏之后呈现应变软化-理想塑性行为。缺陷在破坏之后经历理想塑性行
为。随着轴向应变的增加,试样内部破坏的单元数目增加,直到达到一个常数,该
常数随着扩容角的增加而增加。当扩容角较高时,计算得到的泊松比在峰前就可以
超过015;剪切扩容于峰前发生;变形后试样的最终体积大于初始体积。剪切局部
化(导致了毗邻块体之间的相对滑动)及剪切扩容(发生于剪切带内部)是非零扩
容角试样峰后体积膨胀的原因。在峰前,通过观察剪切应变增量、破坏的单元数
目、侧向应变、计算得到的泊松比及体积应变可以发现,扩容角越高,试样破坏的
前兆越明显。在低扩容角时,由于弯曲的剪切带边界,试样内部充分发展的剪切带
的倾角比较分散,剪切带的倾角更接近Arthur理论。
关键词:剪切扩容;随机缺陷;剪切带;体积应变;前兆
中图分类号:TU45文献标识码:A
0 引言
在岩石压缩条件下的应变软化阶段,尤其是在低围压时,体积应变有相对大的增长的现
象已多有报道[1～5]。这一反常的现象常称之为“体积膨胀”或“剪切扩容”。其原因一方面
是由于微裂纹的张开已经超过了闭合[1,6];另一方面是由于滑动块体在凹凸面上的抬升[6～7]。
考虑刚度劣化影响的岩石峰后r应变软化模型
考虑刚度劣化影响的岩石峰后r应变软化模型
杨哲豪;俞缙;涂兵雄;刘士雨;周建烽;蔡燕燕
【期刊名称】《华侨大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2018(039)005
【摘 要】为反映刚度劣化对峰后力学行为的影响,提出描述刚度劣化程度的新参数,即刚度劣化指数.将峰后黏聚力和峰后内摩擦角假设成塑性剪切应变的函数,基于广义莫尔库仑准则,建立岩石峰后应变软化模型.利用北山花岗岩试验数据对模型进行验证.结果表明:模拟结果与试验数据规律吻合度较高,建立的峰后应变软化模型较为合理,为岩石峰后软化过程的模拟提供新的方法.
【总页数】5页(P664-668)
【作 者】杨哲豪;俞缙;涂兵雄;刘士雨;周建烽;蔡燕燕
【作者单位】华侨大学 福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心,福建 厦门
361021;华侨大学 福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心,福建 厦门
361021;华侨大学 福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心,福建 厦门
361021;华侨大学 福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心,福建 厦门
361021;华侨大学 福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心,福建 厦门
361021;华侨大学 福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心,福建 厦门
361021
【正文语种】中 文
【中图分类】TU452 【相关文献】
1.单层柱面网壳强震失效分析中考虑节点刚度影响的简化模型研究 [J], 薛素铎;王宁;李雄彦
2.基于退化角的岩石峰后应变软化模型 [J], 于永江;张春会;王来贵
3.考虑岩石峰后线性软化和残余对圆形巷道应力位移塑性解的影响 [J], 彭瑞;何叶荣;孟祥瑞;赵光明
4.考虑岩石抗拉强度受围压影响的地层破裂压模型 [J], 张迪; 王世杰; 章光; 刘明泽;
胡少华; 高培培
5.考虑岩体劣化的应变软化模型及围岩稳定性数值模拟分析 [J], 张巴图;张亦海
鲁西南地区红层软岩水岩作用特征与工程应用
第7卷 第3期工 程 地 质 学 报Vol.7 No.31999年 9月JournalofEngineeringGeologySep.,1999
文章编号:100429665(1999)0320266206
鲁西南地区红层软岩
水岩作用特征与工程应用Ξ
冯启言 韩宝平 隋旺华
(中国矿业大学资源环境学院 徐州 221008)
摘 要 鲁西南各断块盆地中广泛分布有侏罗、第三系的紫红色、杂色砂砾岩,岩石呈固结半固结状态,遇水后发生渗透、膨胀、崩解和软化等失稳现象,对煤矿建井及煤矿开采带来重大威胁。本文采用X2衍射仪、扫描电镜、压汞仪及液压伺服机等手段进行了红层软岩的物质组成、微孔结构及渗透性的试验研究,探讨了红层软岩的渗透机理及遇水失稳机理,并结合实例进行了工程应用分析。关键词 红层软岩 水岩作用 膨胀与崩解 鲁西南中图分类号: P642.13+2 文献标识码:A
1 红层概况
红层是指侏罗纪、第三纪沉积的一套紫红色、杂色的砂岩、泥岩、砾岩建造,在各断块
盆地中广泛分布,红层上覆巨厚的第四系松散层,下与煤系地层不整合接触。在凫山断裂
以北济宁、兖州煤田侏罗系上统,最大厚度达795m,该断裂以南的滕县煤田、徐州煤田为
侏罗系、白垩系和第三系红层,最大厚度1300余米。红层主要岩性包括泥岩、粉细砂岩、中
粗砂岩及砾岩,同一种岩性在不同煤田其化学成分及矿物成分相似,只是砾岩在不同地区
有较大的差别。在济宁、兖州煤田砾岩中砾石以砂岩岩屑、火成岩岩屑为主,少量灰岩岩
屑,而滕南砾石主要为灰岩角砾,溶孔溶洞发育,最大直径可达7m。综合扫描电镜、X2衍
射测试成果,红层固相物质可分为3类,即碎屑矿物、粘土矿物及胶结物质,碎屑矿物以石
英、长石为主,粘土矿物则以高岭石、伊利石、伊2蒙混层矿物、绿泥石等为主(图版1,2,
3)。煤田勘探期间对红层研究较少,一直将其视为贫水岩层。70年代以来,随着矿井建设与煤炭开采,与红层有关的水文地质工程问题也日益突出,尤其建井开挖后的井壁失稳及
岩石峰后扩容特性及扩容模型的探讨
Ｓｅｒｉａｌ Ｎ０．４－６１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ．２００７ 矿业快报 ＥＸＰＲＥＳＳ １ＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ０Ｆ ＭＩＮＩＮＧ ＩＮＤＵ Ｙ 总第４６１期 ２００７年９月第９期
岩石峰后扩容特性及扩容模型的探讨
李林峰 侯克鹏 余贤斌 张志雄 阎 南 （昆明理工大学国土资源工程学院）
摘要：采用扩容角定义，讨论了岩石可塑性和围压对岩石扩容的影响。通过建立扩容角与可
塑性和围压的函数关系研究岩石扩容特性，使岩石扩容得到定量分析，具有较大的探讨价值。 关键词：岩石扩容；峰后；可塑性；围压；扩容角
中图分类号：Ｔｕ４５４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－５６８３（２００７）０９－００１５－０３
Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｄｉｌａｔａｎｃｙ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ Ｄｆｌａｔａｎｃｙ Ｍｏｄｅｌ Ａｆｔｅｒ Ｐｅａｋ Ｓｔｒｅｓｓ
Ｌｉ Ｌｉｎｆｅｎｇ Ｈｏｕ Ｋｅｐｅｎｇ Ｙｕ Ｘｉａｎｂｉｎ Ｚｈａｎｇ Ｚｈｉｘｉｏｎｇ Ｙａｎ Ｎａｎ （Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｒｏｃｋ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｎｆｉｎｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｎ ｒｏｃｋ ｄｉｌａｔａｎｃｙ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ
ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｌａｔａｎｃｙ ａｎｇｌｅ．Ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎＭ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｄｉｌａｔａｎｃｙ ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｎｆｉｎｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｒｏｃｋ ｄｉｌａｔａｎｃｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｔｏ ａｎａ－
岩石应变场模拟分析及应用研究
岩石应变场模拟分析及应用研究
岩石是地球上最常见的一种材料，它常被用于建筑、道路构建、水利工程等领域，因此，对岩石力学性能的研究与分析至关重要。应变场模拟是一种重要的研究手段，可以有效地模拟岩石受力的应变过程，为建筑、水利工程等领域提供有力的支持。
一、岩石应变场的模拟与分析
岩石的力学性能主要由岩石本身的物理力学特性以及其他因素如温度、湿度等影响。在不同的地质环境下，岩石内部的应力场、应变场都会发生不同程度的变化，而应变场模拟正是为了模拟和分析这些变化，从而更好地了解岩石性能。
在进行岩石应变场模拟时，我们会用到如ABAQUS等有限元分析软件。首先，我们需要选取相应的岩石模型，模拟出来的岩石模型需要具备现实中岩石的各种特性。接下来，我们使用有限元分析软件对模型建立网格，设定各项参数如岩石的破坏强度、应变率等。
在模拟过程中，模型中的节点会在受力下发生位移，计算机会依照设定的参数对模型进行力学计算，计算出模型的刚度系数、应力、应变等参数，然后对模型进行分析，确定是否破坏。如果在模拟过程中模型出现破坏，则需要重新建模，确定岩石破坏的原因。
二、应变场模拟在建筑工程中的应用
岩石应变场模拟在建筑工程中有广泛的应用。例如，地铁隧道施工前需要对周围的岩石进行应变场模拟，以确定施工时岩石的变形情况和稳定性。如果实际施工中，岩石的变形超出了模拟中的范围，那么就需要采取相应的措施来保障隧道的安全。 同时，在建造大坝、水库等水利工程时也需要进行应变场模拟。通过模拟初始状态下的岩石应变场，可以预测水位上涨时岩石的变形情况和稳定性，进而确定大坝的可靠性和安全性。
三、应变场模拟在地质工程探测中的应用
应变场模拟在地质工程探测中也有着重要的应用。例如，在地震预测中，我们可以通过模拟地震的应变场来推测可能出现的地震强度和位置。同时，在矿山和石油钻探中，应用岩石应变场模拟可以模拟矿井和井筒中的岩石应变场，推测石油和矿物的分布和储量。
岩石峰值强度前后相关力学特性的回归分析
江西煤炭科技 ＪＩＡＮＧＸＩ ＣＯＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２００６年第２期 Ｎ０．２ ２００６
岩石峰值强度前后相关力学特性的回归分析
强 辉，周华强，常庆粮
（中国矿业大学能源与安全工程学院，江苏徐州２１１２１８）
摘 要：回归分析了岩石峰值强度前后粘聚力、内摩擦角及弹性模量的变化规律，为工程设计、数值计算提供一定参 考。 关键词：残余强度；粘聚力；内摩擦角；软化模量
中图分类号：ＴＤ３１１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—２５７２（２００６）０２—００４８—０３
Ｒｅｇｒｅｓｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ Ｒｏｃｋ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｔ ｔｈｅ Ｐｒｅ——ｐｅａｋ ａｎｄ Ｐｏｓｔ——ｐｅａｋ
ＱＩＡＮＧ Ｈｕｉ，ＺＨＯＵ Ｈｕａｑｉａｎｇ，ＣＨＡＮＧ Ｑｉｎｇｌｉａｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣＵＭＴ，Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１１２１８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ ｒｕｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｈｅｓｉｏｎ ｆｏｒｃｅ，ａｎｇｌｅ ｏｆ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ
ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅ—ｐｅａｋ ａｎｄ ｐｏｓｔ—ｐｅａｋ ｏｆ ｒｏｃｋ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗｉｔｈ ｒｅｇｒｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ａｐｐｌｉｅｄ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；Ｃｏｈｅｓｉｖｅ Ｆｏｒｃｅ；Ａｎｇｌｅ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ；Ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ Ｍｏｄｕｌｅ
应变软化扩容对含随机缺陷岩石的渐进变形及破坏前兆特征的影响 2
第14卷第2期2008年6月地质力学学报
JOURNALOFGEOMECHANICSVol114No12Jun.2008
文章编号:100626616(2008)0220158210
收稿日期:2008203226基金项目国家自然科学青年基金项目(53)。
作者简介王学滨(52),男,博士,副教授,主要从事非均质材料(岩石、混凝土及金属等)变形、破坏及稳定
性研究;T+62233535;2x@631。应变软化扩容对含随机缺陷岩石的
渐进变形及破坏前兆特征的影响
王学滨
(辽宁工程技术大学力学与工程科学系,辽宁阜新 123000)
摘 要:在单轴平面应变压缩条件下,采用FLAC模拟了剪切扩容对含随机缺陷岩
石破坏前兆及变形特征的影响。密实的岩石服从莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的破
坏准则,破坏之后呈现应变软化-理想塑性行为。缺陷在破坏之后经历理想塑性行
为。随着轴向应变的增加,试样内部破坏的单元数目增加,直到达到一个常数,该
常数随着扩容角的增加而增加。当扩容角较高时,计算得到的泊松比在峰前就可以
超过015;剪切扩容于峰前发生;变形后试样的最终体积大于初始体积。剪切局部
化(导致了毗邻块体之间的相对滑动)及剪切扩容(发生于剪切带内部)是非零扩
容角试样峰后体积膨胀的原因。在峰前,通过观察剪切应变增量、破坏的单元数
目、侧向应变、计算得到的泊松比及体积应变可以发现,扩容角越高,试样破坏的
前兆越明显。在低扩容角时,由于弯曲的剪切带边界,试样内部充分发展的剪切带
的倾角比较分散,剪切带的倾角更接近Arthur理论。
关键词:剪切扩容;随机缺陷;剪切带;体积应变;前兆
中图分类号:TU45文献标识码:A
0 引言
在岩石压缩条件下的应变软化阶段,尤其是在低围压时,体积应变有相对大的增长的现
象已多有报道[1～5]。这一反常的现象常称之为“体积膨胀”或“剪切扩容”。其原因一方面
是由于微裂纹的张开已经超过了闭合[1,6];另一方面是由于滑动块体在凹凸面上的抬升[6～7]。
【国家自然科学基金】_峰后岩石_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
序号科研热词推荐指数序号科研热词1岩石力学81岩石力学2随机缺陷22高围压3广义立方定理23红层4岩石24水岩作用5声发射25时效性6剪胀26变形破坏7剪切带27非darcy流8前兆28随机缺陷9体积应变29能量特征10黄铁矿110应变软化11高温111地球化学12非均质性112围岩13随机模拟113卸荷力学试验14锦屏大理岩114体积应变15锆石shrimp定年115龙泉山地区16辉长岩116黑色不透明微晶固体17轴向应变117黏聚力18软土地基118高瓦斯煤层19路堤119高水压20超声波速120饱和液体21赤铁矿121饱和岩石22西藏122预裂圈23西秦岭123非线性弹性行为24蛇绿岩124随机损伤25脆性岩石125阿尔金山26脆塑性126阳离子交换容量27能量消耗127闪长岩28缺陷数目128锦屏水电站29结构面129锆石shrimp u-pb年龄30细观结构130金河岩体31细粒砂岩131过铝质花岗岩32红层沉积132达拉布特33空气钻井133轴拉破坏34离心试验134超高压变质岩35磁黄铁矿135西藏36磁铁矿136西大别造山带37磁学性质137蛭石38破裂特征138蛇绿岩39破裂演变139能量平衡40破岩140能量原理41破坏过程141绝对能量42破坏机制142粒度43破坏后区143篷湖西蛇绿岩44砂岩144端部摩擦效应45石灰土145稳定性分析46相变146秦岭造山带47疲劳损伤147碳酸岩48疏水纳米sio2148碎屑沉积岩49界面层149破坏过程50瓦斯梯度150矽卡岩51滑移速度151石英组构52渗透率152石榴石环带2008年2009年53渗流力学153相平衡54渗流154相关性55混凝土155瓦斯运移56洋内岛弧156混凝土结构57水相渗透率157深部地球化学动力学58水力耦合158深孔爆破59榴辉岩159浙江60构造背景160流变规律61构造演化161沉积物源62构造变形162江郎山63材料缺陷163水解作用64本构模型164水力开度65朝克山165榴辉岩66有限元166构造背景67晚中生代-新生代167构造带68断裂机理168构造属性69数字图像169构造单元70损伤演化170杨家坝多金属矿区71损伤岩样171新元古代72拉萨地体172数值模拟73循环载荷173数值分析74循环荷载174改进的pm模型75强度衰减175振铃数76强度参数176拉曼光谱77强度准则177扬子地块西北缘78弹性应变能178扩容79弧后盆地179循环加卸载80应变软化参量180弧后盆地81应变软化181应力跌落82应变局部化182差应力83应力脆性跌落183川东北地区84应力-应变曲线184峰后岩石85幂函数强度准则185峰后卸围压86峰后脆性186峰前卸围压87峰后渗流187岩石强度和模量88峰后应变软化188岩石弱化89岩石节理189岩石90岩石组合190岩爆等级91岩心流动实验191岩爆判别指标92尺寸效应192尺度效应93定位193孔隙压力94大洋俯冲194孔道效应95多重线性应变软化195壳幔叠加成矿96增注机理196声发射97塑料排水板197地质学98塑性变形198地质事件99埃达克质岩199地貌成因100地球化学1100地貌发育101地球动力学1101地幔流体作用102土工格栅1102地幔标型矿物103土力学1103固有渗透系数104固气耦合1104四川盆地105围压1105卸载106各向异性1106卸荷
不同应力路径下滑带土抗剪强度参数选取探讨
山西建筑SHANXI ARCHITECTURE第47卷第4期・6・ 4 0 4 1年2月Vol, 27 No, 2Feb. 2021
文章编号：1009 6825（ 2021）04600663
不同应力路径下滑带土抗剪强度参数选取探讨★
袁湘秦1段 钊2赵法锁3王维超0
（0陕西工程勘察研究院有限公司，陕西西安7100692.西安科技大学，陕西西安710068； 3.长安大学，陕西西安710068）
摘 要：以泾河南岸 塬某滑坡滑带土为研究对象，分别进行了不同初始围压条件下饱和Q.黄土常规三轴固结不排水剪切试验 （CTC试验）和饱和Q.黄土减围压三轴固结不排水剪切试验（RTC试验），探讨不同应力路径下滑带土抗剪强度参数的差异。试 验结果表明：两种试验条件下，饱和Q.黄土破坏模式均为鼓胀破坏;饱和Q.黄土的抗剪强度在CTC试验条件下远远高于在RTC 试验条件下，CTC试验下试样的有效粘聚力『比RTC试验下试样的有效粘聚力/高了 90%，而有效内摩擦角0高了 33%。研究 结果可为滑坡治理设计，滑带土抗剪强度参数的选取提供一定的参考。
关键词:饱和Q.黄土, CTC试验，RTC试验，抗剪强度，围压中图分类号:P694 文献标识码:A
0引言
近年来，黄土滑坡灾害发生的频率呈现增加的趋势，已
经严重影响了当地经济发展和人民生命财产安全。通过对
黄土滑坡诱发因素的调查表明，黄土滑坡的诱发因素分为
自然因素和人为因素，其中降雨和人类工程活动是诱发黄
土滑坡的最积极因素，特别是某些不合理的人类工程活动，
例如坡顶堆载和坡脚开挖卸载，诱发了大量的黄土滑 坡[16]o
由于黄土滑坡具有较大的社会危害性，国家投入了大
量的人力、物力和财力对其进行防治，许多设计人员在进行 滑坡治理设计时，依据规范[45],通常选取滑坡最不利的状
态（暴雨条件或连阴雨条件）作为计算条件，认为滑带土处
于饱和状态，滑带土参数往往选取饱和状态下的容重和抗
泊松比对岩样破坏模式及全部变形特征的影响
第１３卷第３期 ２ ０ ０ ７年９月 地质力学学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＥＯＭＥＣＨＡＮＩＣＳ Ｖｏｌ １３ Ｎ（）３ Ｓｅｐ．２０ ０ ７
文章编号：１００６．６６１６（２００７）０３．０２２０．０７
泊松比对岩样破坏模式及全部变形特征的影响
王学滨
（辽宁工程技术大学力学与３１程科学系，辽宁阜新 １２３０００）
摘 要：利用编写的计算岩样全部变形特征的ＦＩＳＨ函数，采用ＦＬＡＣ模拟了泊松
比不同时单缺陷岩石试样的破坏及全部变形特征。在峰前及峰后，本构模型分别取 为线弹性模型及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。高泊松比使岩样发 生由单一剪切破坏向复杂破坏转变、破坏区域的面积增加、剪切带倾角降低，
Ｃｏｕｌｏｍｂ、Ｒｏｓｃｏｅ及Ａｒｔｈｕｒ理论对此无法解释。不同泊松比时计算得到的峰前应力一 轴向应变曲线、应力一侧向应变曲线、侧向应变一轴向应变曲线、体积应变一轴向
应变曲线的线性阶段与平面应变压缩条件下的线弹性解吻合。若泊松比超过１／３，
通过计算得到的平面应变压缩泊松比可大于０．５，这被数值模拟确认。泊松比的增 加使峰后的侧向应变一轴向应变曲线、体积应变一轴向应变曲线、计算得到的泊松
比一轴向应变曲线变得不陡峭，使峰后的应力一侧向应变曲线变得陡峭，使破坏的 前兆变得不明显。
关键词：泊松比；应变局部化；前兆；应力；侧向应变；体积应变 中图分类号：ＴＵ４５ 文献标识码：Ａ
众所周知，泊松比被定义为侧向应变与轴向应变的比值的绝对值。在均匀变形阶段，泊 松比是一个本构参数，不依赖于应力或应变状态。 对于非均质的岩土材料，其内部存在多种缺陷（微裂纹、孔洞等）。随着载荷的增加，
岩样内部的缺陷渐渐形核、聚结、长大，联结成较大的裂纹，直到形成穿透岩样的宏观断 裂。在这一过程中，为反映岩样的侧向变形特征，需要引入一个类似泊松比的力学量。
由于岩样开始发生破坏的时刻（或应力水平）难于识别，因而，一些研究人员仍将通过 测量得到的侧向应变与轴向应变的比值的绝对值称之为泊松比，纵然岩样已经发生了破坏。