岩体中孔与裂纹贯通破坏模式图形判别法

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.05.020

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (5): 705-709.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.05.020

岩体中孔与裂纹贯通破坏模式图形判别法

王述红¹，张雨浓¹，黄立夫¹，肖福坤²

(1. 东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819; 2. 黑龙江科技大学黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室，黑龙江哈尔滨150027)

收稿日期:2016-10-25 修回日期:2016-10-25 出版日期:2018-05-15 发布日期:2018-05-25
通讯作者: 王述红
作者简介:王述红(1969- )，男，江苏泰州人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51474050，U1602232)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N17010829)；辽宁省自然科学基金资助项目(20170540304，20170520341)；硅酸盐建筑材料国家重点实验室(武汉理工大学)开放基金资助项目(SYSJJ2017-08)；中建股份科技研发课题(CSCEC-2016-Z-20-8).

Graphic Discrimination Method of Coalescence and Failure Mode in Rock Mass with Hole and Crack

WANG Shu-hong¹， ZHANG Yu-nong¹， HUANG Li-fu¹， XIAO Fu-kun²

1. School of Resource & Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. Heilongjiang Ground Pressure and Gas Control in Deep Mining Key Laboratory， Heilongjiang University of Science and Technology， Harbin 150027， China.

Received:2016-10-25 Revised:2016-10-25 Online:2018-05-15 Published:2018-05-25
Contact: WANG Shu-hong
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摘要/Abstract

摘要： 为研究工程岩体贯通破坏过程岩体裂纹起裂贯通机制，预制了以岩桥倾角为变量的红砂岩试块用单轴压缩的加载方式进行实验，并且通过数值模拟进行验证.首先总结了含单裂纹与单孔红砂岩岩石试块破坏的4种断裂模式，然后首次定义了塑性核心区半径、塑性延展区长度，并用它们表征单孔半径(或裂纹长度、倾角)与塑性破坏区域的大小，发现塑性破坏区的贯通与试块的贯通断裂具有很好的对应关系，最后提出通过作图判断岩石裂纹贯通断裂的判别方法.模拟结果验证了所提破坏模式判别方法的正确性，与类似物理实验结果具有一致性.

关键词: 岩石力学, 单轴压缩, 贯通, 断裂模式, 判别方法

Abstract: In order to study the crack initiation and coalescence of the failure process of rock mass， the uniaxial compression of red sandstone samples with various rock bridge angles was numerically performed. Four failure patterns of red sandstone samples with single crack and hole is firstly summarized， then the radius of the plastic core and plastic extension area are defined， the single span radius (or the crack length， angle) and the size of the plastic damage area are characterized. It is found that the coalescence of plastic failure zone is well consistent with the coalescence and fracture of samples. Finally， a graphic discrimination method is proposed to discriminate the fracture mode of rock mass. The experimental results verify the correctness of the method of the failure mode， which is consistent with the results of similar physical tests.

Key words: rock mechanics, uniaxial compression, coalescence, fracture mode, discrimination method

中图分类号:

TU45

王述红，张雨浓，黄立夫，肖福坤. 岩体中孔与裂纹贯通破坏模式图形判别法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(5): 705-709.

WANG Shu-hong， ZHANG Yu-nong， HUANG Li-fu， XIAO Fu-kun. Graphic Discrimination Method of Coalescence and Failure Mode in Rock Mass with Hole and Crack[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(5): 705-709.

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