节理几何参数对岩体力学特征的影响

岩体作为由完整岩块和节理组成的离散介质,其力学行为主要取决于节理的几何和力学特征,探明节理对岩体力学行为的影响具有重要的学术价值和工程意义。利用PFC2D软件,建立了人工合成岩体模型(SRM),研究了单轴压缩条件下节理几何参数对岩体力学强度指标和破坏模式等岩体力学特征的影响。通过正交实验分析,探讨了各节理几何参数对岩体强度指标的显著性影响。结果表明:当节理倾角为10°~50°时,节理长度、节理倾角、节理间距以及岩桥长度对岩体单轴压缩强度和弹性模量具有显著影响;当节理倾角为50°~90°时,岩桥长度对岩体单轴压缩强度和弹性模量的影响不明显;节理阶梯角在整个节理倾角范围内对岩体的单轴压缩强度和弹性模量没有显著影响。岩体破坏模式主要受节理倾角和节理阶梯角影响。研究结果可为岩体工程稳定性分析及支护方案设计提供借鉴。