孔隙结构特征及发育程度对溶蚀岩体力学特性的影响.PDFVIP

第 50 卷 第 10 期 天津大学学报 (自然科学与工程技术版) Vol. 50 No. 10 2017 年 10 月 Journal of Tianjin University (Science and Technology) Oct. 2017 DOI:10.11784/tdxbz201611016 孔隙结构特征及发育程度对溶蚀岩体力学特性的影响 张社荣 1, 2 ，王枭华 1, 2 ，王 超 1, 2 (1. 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072 ；2. 天津大学建筑工程学院，天津 300072) 摘 要 ：溶蚀岩体具有明显的多相复合性质，其细观溶蚀孔隙与微裂纹会对岩体宏观力学特性产生显著影响，而针 对孔隙结构特征对溶蚀岩体力学影响的研究并不多见．首先基于岩体溶蚀损伤演化机制研究的文献资料，将溶蚀岩 体孔隙结构分为虫洞型与蜂窝型，采用颗粒流模拟手段，建立具有不同孔隙结构特征的溶蚀岩体的颗粒流模型；从 细观力学角度分析孔隙结构特征及其发育程度对岩体力学行为特性的影响；分析孔隙结构特征对溶蚀岩体受载损伤 演化、岩体破坏模式及破坏机理的影响．数值模拟结果表明，溶蚀岩体孔隙结构特征对岩体力学行为特性存在较大 影响．对于具有不同孔隙结构特征的溶蚀岩体而言，其力学特性对岩溶发育程度的敏感性不同．实际工程中仅以孔 隙率这一宏观等效指标来评价溶蚀岩体并不完善，应进一步考虑孔隙结构特征对岩体受载过程中力学特性的影响． 关键词 ：溶蚀岩体；孔隙结构特征；岩溶发育程度；颗粒流；力学行为特性 中图分类号：TU452 文献标志码 ：A 文章编号 ：0493-2137 (2017)10-1018-11 Effects of Pore Structure and Its Development Degree on Dissolution Rock Mechanical Characteristics Zhang Sherong1, 2 ，Wang Xiaohua1, 2 ，Wang Chao1, 2 (1. State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety，Tianjin University ，Tianjin 300072 ，China ； 2．School of Civil Engineering ，Tianjin University ，Tianjin 300072 ，China) Abstract ：Pores and micro-cracks ，which are distributed among dissolution rock mass ，have great effects on me- chanical characteristics via damage evolution．However ，meso-mechanism during damage evolution in dissolution rock is still fuzzy thus far．First ，pore structures in dissolution rock were classified into two categories ：wormhole type and honeycomb type ，and the numerical models with different pore