不同组数预制裂隙类岩石力学特性对比分析

王桂馨,余伟健,2*

(1.湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201;2.湖南科技大学 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南 湘潭 411201)

随着资源开采及基础建设规模不断扩大,地下开挖及开采越来越向复杂地质环境发展,尤其是深部开采时频繁会遇到地质构造较为复杂的岩体.一般来讲,岩体的力学特性主要由岩石强度和裂隙发育程度等因素决定,通过现场调研发现,在一定的地质条件下裂隙是影响岩体力学强度最关键的因素.由于岩石发生变形和破坏是损伤和裂纹交互扩展的过程,会表现出强烈的非线性,且力学特性及其破坏机制均存在着一定程度的不确定性[1-4],在裂纹贯通后进入非连续状态,其力学特性不可逆,因此绝大多数地下工程失稳破坏都与其岩体内部裂隙发育、扩展密切相关.

裂隙岩体的工程实践表明,针对地下工程裂隙的分布以及扩展机理展开研究,对成巷过程中的围岩控制设计有着很重要的理论指导意义.在研究裂隙岩体工程性质的初期阶段,L Muller教授认为对于岩体变形,90%～95%的变形其实不源于单元块体的变形,而是产生于裂隙.随着围岩稳定性分析的实用价值逐渐被国内外地下工程界所公认,人们对裂隙岩体的认识也不断深入,王家来和左宏伟[5]利用岩石进行单轴压缩试验并建立了裂隙扩展能量方程,从而分析岩石破裂过程中的裂隙发育机理.由于裂隙分布的不均匀以及几何参数……