层状板裂组合结构岩体力学特性试验研究

层状结构是自然界中常见的岩体结构类型,在我国分布广泛,然而在西部构造应力的作用下,易形成一种较为特殊的岩体组合结构,即层状板裂结构。以西部地区层状板裂结构较为普遍的板岩为例,开展力学特性试验研究,结果显示板岩岩石内部构造结构面对岩石破坏模式与力学特性影响较大,各向异性特征明显。为消除岩石构造结构面的干扰,采用完整性较高、均质性较好的花岗岩预制层间薄夹层来研究层状板裂结构的力学特性,研究结果显示,岩体的峰值强度与弹性模量随着层间板裂化结构面密度的增大呈线性下降趋势,板裂化结构面密度越大,岩体在压缩变形过程中所吸收的应变能越小,破坏程度也有所减弱,破坏时板裂化结构面处率先产生裂纹,之后裂纹拓展贯通至破坏。在此基础上,引入结构面密度参数λ,对现有的弹性均质断续结构和碎裂结构岩体变形本构方程进行优化,优化后的本构方程能够更好地描述层状板裂组合结构岩体的本构关系。