单轴压缩条件下柱状节理岩体变形和强度各向异性模型试验研究-论文.pdf

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1、第33卷第5期岩石力学与工程学报VO1．33No．52014年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2014单轴压缩条件下柱状节理岩体变形和强度各向异性模型试验研究肖维民，邓荣贵，付小敏，王从颜f1．西南交通大学岩~52程系，四川成都610031；2．成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059)摘要：柱状节理岩体作为一种典型的结构岩体，由于柱状节理构造的存在，其变形和强度表现出显著的各向异性特性。为研究柱状节理岩体的力学各向异性，

2、采用模型试验方法，以石膏、水泥和水的混合物为模型材料，制作具有不同柱体倾角(=0。～90。)的圆柱形柱状节理岩体试件，通过单轴压缩试验得到柱状节理岩体在不同柱体倾角下的变形模量和单轴抗压强度。在此基础上绘制出变形和强度随柱体倾角变化的各向异性曲线，分析柱状节理岩体变形和强度的各向异性特性：柱状节理岩体变形和强度各向异性曲线都呈现近似“U”型，单轴抗压强度在=30。时取得最小值，在=90。时取得最大值，强度各向异性比达到1．5，表现出较显著的各向异性；变形模量在=30。～60。范围内取得较小值，侧向应变比大于0．5。同时，

3、根据试验结果，总结柱状节理岩体在单轴压缩应力条件下的4种典型破坏模式，并对其破坏机制进行分析。关键词：岩石力学；柱状节理岩体；各向异性；单轴压缩试验中圈分类号：Tu45文献标识码：A文章编号：1000—6915(2014)05—0957—07MoDELEXPERIMENTSoNDEFoRMATIoNANDSTRENGTHANISoTRoPYoFCoLUMNARJoINTEDRoCKMASSESUNDERUNIAXIALCoMPRESSIONXIAOWeimin，DENGRonggui1，FUXiaomin，WANGCon

4、gyanf1．DepartmentofGeotechnicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu，Sichuan610031，China：2．StateKeyLaboratoryofGeohazardPreventionandGeoenvironmentProtection，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu，Sichuan610059，China)Abstract：ThecolumnarjointedrockmassIS

5、atypicalstructuralrockmass．DuetothecolumnarJoints，thedeformationandthestrengthofcolumnarjointedrockmassexhibitremarkableanisotropy．Inordertoinvestigatethemechanicalanisotropyofcolumnarjointedrockmass，themixturesofplaster，cementandwaterwereusedtomakecylindricalcol

6、umnarjointedspecimenswithdiferentdipanglesrangingfrom0。to90。foruniaxialcompressiontests．Thedeformationmodulusanduniaxialcompressionstrengthofthecolumnarjointedspecimenswithdiferentdipangleswereobtained．Theanisotropycurvesofdeformationandstrengthwithdiferentdipang

7、lespwereplottedandtheanisotropiccharacteristicsofdeformationandstrengthwereanalyzed．Theshapeoftheanisotropycurvesofdeformationandstrengthresemblestheletter“U”．Boththedeformationmodulusanduniaxialcompressionstrengthhavetheminimumvalueatfl=30。，andreachthemaximumval

8、ueat=90。．The收藕19期l2013—07—22；修回日期l2013—09—22基金项目I国家自然科学基金资助项I~1(41272321)作者简介t肖维~(1983一)，男，2005年毕业于西华大学交通土建专业，现为博士后，主要从事节理岩体力学和渗流、地下结构和边坡工程防治等方面的研究工作。E-mail．tj