节理裂隙岩体力学特性的研究进展

宋 杰，孟凡震，岳祝凤，周 雄，王肖珊，王在泉

(青岛理工大学 理学院，青岛 266525)

岩体是一种经过漫长的地质力学作用形成的复杂地质体，具有非匀质性、不连续性和各向异性等特点。作为各种岩石工程(边坡、隧洞、巷道、厂房)建设的媒介，岩体常常被各种大到数百米小到几厘米的裂隙切割成岩石块体(图1(a))。节理裂隙面由于具有极低的强度、较小的刚度、较大的变形能力和较强的透水特性，往往成为岩体工程失稳破坏的“突破口”，如岩质边坡沿裂隙面的滑坡、坝基工程在应力和水流渗透作用下沿裂隙垮塌、交通隧道沿节理面塌方和水电隧洞、煤矿巷道围岩在高应力下的岩爆和冲击地压动力冲击灾害等。

岩体中的节理裂隙主要包括断层、节理、结构面、层理、片理、岩脉等，具有规模不一、尺度、产状各异的特点；除此之外，有的节理裂隙延展性较好，在岩体呈连续分布，而有的节理连续性差，呈断续分布(图1(b))，微小节理之间有未贯通的完整岩石，称之为岩桥。上述特点表征了节理裂隙岩体性质的极端复杂性，但对于岩石工程的安全稳定性却产生重大影响。因此几十年来，节理裂隙岩体中节理、裂隙在外荷载作用下的力学性质、扩展贯通模式、破坏机制、强度准则等吸引了众多学者的广泛关注并开展了大量的试验、理论和数值模拟等方面的研究。本文通过分析节理裂隙岩体的力学特性的研究现状，着重从室内试验角度全面分析节理裂隙岩体的研究方向和各个方面的研究进展及不足，希望为后续的相关研究提供参考。……