非贯通锯齿状结构面剪切破裂演化机制试验研究

吉 锋，闫兴田，张 波

(1. 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；2. 中国电建华东勘测设计院(福建)有限公司，福建 福州 350000)

0 引 言

岩体包括了岩石和结构面两个部分，岩体的变形及破坏特征在很大程度上由结构面控制。大量工程岩体(如边坡、坝基等)的破坏和失稳，通常是由于外界条件的改变，裂纹沿着力学性质较薄弱的地方发展，最终使结构面贯通而引起的[1]。

在工程地质学中，将岩体的结构面按照几何形态划分可以分成平直状、波浪状、锯齿状和台阶状4类[2]。在硬性岩体的自然边坡中，锯齿状结构面十分常见，图1(a)为乐山马边滑坡左边界锯齿状结构面，经简化得物理模型示意如图1(b)。

图1 力学模型示意Fig. 1 Schematic diagram of mechanical model

目前，已有许多学者对节理岩体的破坏机制及理论、贯通扩展影响因素、岩桥弱化、贯通准则等方面进行了详实的研究。

周瑞光等[3]研究了锯齿状结构面的剪切破坏机制,认为锯齿状结构面在整个剪切变形过程中可分为剪变形、剪破坏和剪碎带改造3个阶段；范景伟等[4]通过石膏模型试验，考虑了裂纹间的相互作用，探究了节理长度、贯通率以及充填情况等特征对强度的影响规律；徐靖南[5]基于模型试验，建立了共线节理岩体在压剪状态下的破坏模式;李海波等[6]通过剪切试验研究了不同剪切速率下具有不同岩石节理倾角度的岩石节理强度特征；刘远明等[7]对在直剪条件下非贯通节理岩体试验研究进展进行了较为详细的论述，对其变形破坏机理和剪切强度准则进行了归纳；……