渗流侵蚀作用对岩石裂隙剪切特性的影响试验

盛金昌，高 鹏，王 珂，郜会彩，田晓丹

(1.河海大学水利水电学院，江苏 南京 210098； 2.常州市金坛区水旱灾害防御调度指挥中心，江苏 常州 213200；3.浙江省山体地质灾害防治协同创新中心，浙江 绍兴 312000； 4.绍兴文理学院土木工程学院，浙江 绍兴 312000)

岩石裂隙的剪切特性对岩石工程安全具有至关重要的影响，国内外学者以裂隙面形态为出发点对岩体裂隙面剪切力学特性进行了研究，并根据剪切试验结果建立了各种抗剪强度模型[1-7]。在边坡工程中，岩体长期处于水岩作用下，水岩作用使岩体裂隙面发生一系列物理化学变化，对裂隙面形貌[8-9]及岩性产生很大影响。因此，学者们对水岩耦合作用下的裂隙岩体开展了大量研究。Pellet等[10]对不同湿度条件下泥灰岩开展了剪切试验，发现泥灰岩节理抗剪强度与含水率有极大关系。Nouailletas等[11]开展了裂隙面剪切试验，结果表明强酸腐蚀过的裂隙表面粗糙度参数无显著变化，但是力学性能衰减较大。Zhao等[12]研究了润湿对砂岩节理特性的弱化，结果表明浸润后的节理峰值抗剪强度和刚度均有所下降。Li等[13]对干燥、饱和和表面湿润3种条件下的花岗岩和砂岩开展了直剪试验。

岩体边坡常处在流动水流环境中，学者们相继开展了渗流作用下的裂隙力学特性研究。鲁祖德等[14]开展了裂隙岩石的应力-水流-化学耦合作用试验研究，分析了预制裂纹排列方式、浸泡溶液pH值和流速对单轴抗压强度的影响以及各条件下的破坏特征。申林方等[15]开展了单裂隙花岗岩在三轴应力及化学溶液渗透压作用下的试验，研究了裂隙面在酸性溶液渗透作用下的物理软化，以及溶解反应作用下的岩石蠕变变形。……