基于裂纹的岩石摩擦滑移位移演化实验研究

刘燕，杨小彬，汪洋，裴艳宇

中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院，北京 100083

岩石的摩擦滑移是岩石力学的基本问题，许多压剪条件下的岩石力学行为都与此有关[1-2]。隧道、边坡、堤坝和矿山巷道等大型构筑物或建筑物的建造不可避免地涉及岩石摩擦滑动问题[3-4]。因此，通过摩擦滑移试验对岩石的摩擦滑移演化特征进行研究，有助于深化岩石相关灾害现象认识，能够为认识岩石形成宏观断裂面后的后继变形演化行为以及相关灾害预测预报研究提供参考。

目前研究岩石摩擦滑动的试验方法主要为直剪、双剪、扭剪和三轴等4种方法[5-6]，国内外专家针对岩石的摩擦滑动问题开展了许多研究。宋义敏等[7-8]采用双面剪切模型实验方法，对岩石试件在摩擦滑动过程中的位移场、滑动面的滑动位移及变形能密度的演化特征进行了研究；以数字散斑相关方法和声发射系统为实验监测手段，开展界面摩擦滑动速率与声发射振铃计数、界面摩擦滑动位移与声发射累计能量、试件变形能密度与声发射b值的对应关系研究。韩文梅等[9-10]对典型岩石摩擦滑动试验装置进行了改进，在低正应力条件下对岩石摩擦滑动过程中的静摩擦系数进行了试验研究；从本构参数的角度出发，研究自然、饱水和干燥状态下岩石摩擦滑动过程中的稳定性。刘善军等[11]以花岗闪长岩和辉长岩为例，结合遥感-岩石力学基础实验，研究了双轴加载条件下岩石摩擦滑移特征，重点对影响岩石摩擦滑移特征的5个重要因素，即正应力、岩性、摩擦表面粗糙度、含水性及摩擦速率进行了实验分析。……