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      巖體裂紋擴(kuò)展斷裂理論與試驗(yàn)研究進(jìn)展

      2021-12-06 07:03:02王超張建東陳曉宜南童昕
      采礦技術(shù) 2021年6期
      關(guān)鍵詞:單軸裂隙剪切

      王超 ,張建東 ,陳曉宜 ,南童昕

      (1.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 礦業(yè)與煤炭學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭市 014010;2.西安科技大學(xué) 能源學(xué)院,陜西 西安 710054)

      0 引言

      地質(zhì)體的重要組成部分包含裂隙巖體[1],在經(jīng)受長(zhǎng)期的地質(zhì)活動(dòng)作用以及人為擾動(dòng)等因素后,巖體(石)形成了裂隙、節(jié)理等多種形式的結(jié)構(gòu)缺陷,這些缺陷隨著地質(zhì)運(yùn)動(dòng)和人為活動(dòng)依舊發(fā)生著不斷的變化。當(dāng)多條裂隙同時(shí)出現(xiàn)時(shí),還會(huì)產(chǎn)生兩條或者多條之間的貫通與非貫通情況,又稱貫通節(jié)理和非貫通節(jié)理。裂隙巖體在自然界中的廣泛存在給諸多巖土工程(如:煤礦開采、隧道、邊坡、土木工程等)帶來難題甚至是安全隱患。研究表明,巖體中不連續(xù)面(貫通或非貫通節(jié)理面)的發(fā)育或擴(kuò)展是造成巖體在工程中失穩(wěn)的主要原因。同時(shí),結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性依賴于結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié),而巖體中的不連續(xù)面往往決定著整個(gè)巖體的穩(wěn)定性和破壞形式。

      巖體內(nèi)裂隙的發(fā)育與擴(kuò)展嚴(yán)重影響著相關(guān)巖土工程的穩(wěn)定性及安全性,因此,深入研究巖體中裂隙的演化過程、破壞模式和變形機(jī)制等對(duì)實(shí)際巖土工程的可行性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)有著重要的意義。由于天然的裂紋缺陷巖體存在,脆性材料在外加荷載過程中產(chǎn)生破壞[2-4]。裂紋的擴(kuò)展形式多樣,不僅有自身的發(fā)育和裂紋間的相互作用,同時(shí)巖體在受壓狀態(tài)下還會(huì)產(chǎn)生新的裂紋,造成二次擴(kuò)展。本文系統(tǒng)地闡述了巖體裂紋缺陷理論與試驗(yàn)研究現(xiàn)狀,總結(jié)歸納了前人豐碩的成果,分析了理論和試驗(yàn)研究現(xiàn)狀存在的缺陷,并提出了非均質(zhì)巖體在三軸應(yīng)力作用下、多因素交互作用下內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展、貫通特征與理論亟待進(jìn)一步深入研究,為真正解決大型巖土工程問題提供理論基礎(chǔ)。

      1 巖體裂紋缺陷理論研究現(xiàn)狀

      巖體裂紋缺陷理論的研究最早起源于 20世紀(jì)20年代,眾多學(xué)者從不同的應(yīng)力作用狀態(tài)分別研究了裂紋缺陷巖體從單裂紋到多裂紋的研究過程。

      1.1 單軸應(yīng)力作用

      在單軸拉應(yīng)力作用方面,英國物理學(xué)家Inglis[5]在考慮單軸拉應(yīng)力作用狀態(tài)下,建立了單一裂紋模型,該模型揭示了在拉應(yīng)力作用下橢圓孔平板存在的應(yīng)力集中現(xiàn)象,這說明當(dāng)材料含有裂紋時(shí)其強(qiáng)度會(huì)低于自身理論強(qiáng)度。1921年,Griffith[6]發(fā)現(xiàn)了裂紋擴(kuò)展引起材料破壞的條件,最早從理論和試驗(yàn)角度兩方面對(duì)裂紋缺陷進(jìn)行了系統(tǒng)研究。1957年,G.R.Irwin[7]在 Griffith[8]的基礎(chǔ)上,提出了應(yīng)力強(qiáng)度因子k這一概念。k是描述裂紋尖端附近奇異性強(qiáng)弱的物理量。Wells[9]發(fā)現(xiàn)當(dāng)巖體承受拉應(yīng)力突然增加時(shí),會(huì)使巖石內(nèi)部的裂紋、裂紋面快速擴(kuò)展,巖石的穩(wěn)定性快速下降,最終導(dǎo)致巖體的斷裂,并以此提出了COD 法(裂紋張開位移法)作為計(jì)算裂紋擴(kuò)展速率,此方法推動(dòng)了非線性彈性斷裂理論的發(fā)展。1966年,Brace等[10]提出了二維裂紋滑移模型(見圖1),當(dāng)試件處于受拉狀態(tài)時(shí),試件當(dāng)中的裂紋擴(kuò)展是不穩(wěn)定的。同時(shí),基于此模型解釋了巖石破壞前后擴(kuò)容現(xiàn)象的原理,發(fā)現(xiàn)在外載荷作用下裂紋發(fā)生二次擴(kuò)展的前提是巖石所受外載荷作用需持續(xù)保持。該模型忽略了裂紋上下表面間的摩擦作用及擠壓作用,但是在解釋巖石中的裂紋開裂機(jī)制時(shí)不受此影響,因此使得該模型比較適用裂紋密度較小或者裂紋擴(kuò)展周期較大的狀況[11]。

      圖1 單軸拉伸應(yīng)力作用下裂紋擴(kuò)展形態(tài)[10]

      在單軸壓應(yīng)力方面,庫克、霍克等[12-14]學(xué)者于20世紀(jì)60年代的同時(shí)期,在斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,通過分析單軸受壓狀態(tài)下的巖石裂紋擴(kuò)展情況,研究了均質(zhì)材料的裂紋擴(kuò)展情況,1970-1999年,隨著科技的發(fā)展,一大批的學(xué)者對(duì)裂紋缺陷的研究不只是局限于理論方面,更重要的是側(cè)重于理論與試驗(yàn)相輔助。通過線彈性斷裂力學(xué)、損傷力學(xué)理論、物理相似模擬、數(shù)值模擬等研究手段,研究了巖體缺陷理論。

      在單軸壓縮條件下,Horii, Ashby和 Nemat-Nasser,Sammis等[15-19]學(xué)者分析了不同分布狀態(tài)下(單、雙、雁行)的預(yù)制裂紋試件的裂紋起裂規(guī)律以及他們之間的相互作用情況,同時(shí)研究了由自由面之間的相互作用而引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象,建立了裂紋間相互作用模型。Kachanov等[20]在考慮巖石塑性性質(zhì)的基礎(chǔ)上,建立了符合滑移摩擦性質(zhì)的預(yù)制裂紋的斷裂力學(xué)擴(kuò)展理論模型。Ashby等[21]在 20世紀(jì) 80年代的研究成果基礎(chǔ)上建立了裂紋增長(zhǎng)的損傷模型,又在修正之后的模型里考慮了裂紋之間的相互作用。CHEN等[22]在斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)強(qiáng)度斷裂理論基礎(chǔ)上,研究了大理石板預(yù)制單裂紋在壓縮作用下的擴(kuò)展與閉合,但是對(duì)于復(fù)雜的多裂紋擴(kuò)展問題需要進(jìn)一步的研究。杜圣賢等[23]以巖石斷裂力學(xué)為理論基礎(chǔ),模擬和分析了在壓力作用下內(nèi)含裂隙的恐龍化石破壞情況,發(fā)現(xiàn)隨著原始裂隙角度的增大,裂隙兩端的應(yīng)力集中也在逐漸變強(qiáng),而裂隙擴(kuò)展時(shí)開裂角呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),裂隙尖端處應(yīng)力降低的規(guī)律。

      1.2 雙軸應(yīng)力作用

      雙軸荷載作用下,劉東燕等[24]結(jié)合數(shù)值模擬與試驗(yàn)的方法對(duì)在不同 X型裂紋方位和圍壓大小情況下的巖體強(qiáng)度進(jìn)行了分析研究,試驗(yàn)?zāi)P鸵妶D2。

      圖2 雙向交叉斷續(xù)節(jié)理模型 [24]

      斷續(xù)的裂隙巖體方面,薛守義等[25]提出了裂隙巖體的壓剪斷裂判據(jù)和計(jì)算公式。陳衛(wèi)忠[26]基于斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)以及同模型試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)斷續(xù)節(jié)理巖體當(dāng)中的蠕變損傷斷裂機(jī)理進(jìn)行了深入的分析,構(gòu)建了應(yīng)變與裂隙蠕變擴(kuò)展的本構(gòu)方程。ZHANG等[27]應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法提出含裂隙巖體的裂隙幾何特征符合一定的概率分布規(guī)律。沈才華等[28]基于COD理論來計(jì)算裂紋尖端的最大張開位移,根據(jù)裂紋張開位移計(jì)算單裂紋單元的應(yīng)變?cè)隽浚⑹芾瓧l件下?lián)p傷巖樣的體積變形模量計(jì)算方法。王庚蓀[29]基于理論基礎(chǔ)研究了裂紋在單、雙軸加載條件下的擴(kuò)展貫通機(jī)制,發(fā)現(xiàn)影響模型宏觀破壞的主要因素有裂紋的幾何分布、外載側(cè)壓力與發(fā)生貫通的裂紋,但尚未進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)去驗(yàn)證這一理論的準(zhǔn)確性。

      1.3 三軸應(yīng)力作用

      在三軸應(yīng)力作用方面,袁超等[30]基于損傷力學(xué)理論和Weibull隨機(jī)分布,通過結(jié)合理論與試驗(yàn)綜合分析,提出了巖石損傷本構(gòu)關(guān)系:

      式中,D、σ1、ε1、σ3、γ分別為損傷變量、軸向應(yīng)力、軸向應(yīng)變、側(cè)向應(yīng)力和修正系數(shù)。范天佑[31]、程靳[32]在斷裂力學(xué)的基礎(chǔ)上,結(jié)合等效應(yīng)力理念和損傷產(chǎn)生的幾何張量,建立了以幾何損傷理論為核心的研究方向。CAI等[33]通過對(duì)巖體應(yīng)變和應(yīng)力的深入分析,構(gòu)建了等效巖體力學(xué)模型,此模型可以反映出巖體當(dāng)中節(jié)理的密度分布、大小、節(jié)理連通率、傾向性等力學(xué)特性。仝興華等[34]運(yùn)用摩爾-庫侖強(qiáng)度準(zhǔn)則,分兩種破壞情況:貫穿巖石剪切破壞、巖體沿裂隙滑移破壞,討論了裂隙間距對(duì)多組貫通裂隙巖體力學(xué)特性的影響,結(jié)果見圖3~圖4。

      圖3 剪切破壞時(shí)裂隙巖體應(yīng)力-應(yīng)變曲線[34]

      圖4 滑移破壞時(shí)裂隙巖體應(yīng)力-應(yīng)變曲線[34]

      綜上,學(xué)者在含裂紋巖石的不同研究方面已取得了很多成果,但這些成果主要集中于研究單一均質(zhì)裂紋缺陷巖石在壓縮或拉伸狀態(tài)下裂紋的擴(kuò)展與作用規(guī)律,對(duì)多因素復(fù)雜條件下的研究較少,如復(fù)合表面貫穿裂紋在剪切作用下的裂紋擴(kuò)展規(guī)律。

      2 裂紋缺陷巖體試驗(yàn)研究現(xiàn)狀

      試驗(yàn)研究是巖體裂紋缺陷最常規(guī)、最常用、最具說服力的另一種研究方法,因?yàn)樗玫降慕Y(jié)果往往是可信的且具有一定客觀規(guī)律的。多數(shù)學(xué)者對(duì)裂紋缺陷巖體的試驗(yàn)研究是基于格里菲斯(Griffith)建立的強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行深入研究和拓展。在一定時(shí)間內(nèi)很多學(xué)者的工作集中在預(yù)制裂紋起裂、擴(kuò)展[35-36],而巖石裂隙的巖橋在加載的過程中直接擴(kuò)展和主次裂紋相互作用的研究較少。在隨后的研究中逐漸發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致缺陷巖體材料失效的主要原因是裂紋擴(kuò)展和相互作用。了解裂紋的破壞演化機(jī)理以及直接相互作用,對(duì)于深部巷道穩(wěn)定、邊坡失穩(wěn)及其圍巖穩(wěn)定性等實(shí)際工程都具有重要的參考意義。諸多學(xué)者采用相似材料,利用試驗(yàn)的方法來研究巖石中裂紋的起裂和發(fā)育規(guī)律。

      2.1 單軸壓縮試驗(yàn)

      在單軸壓縮試驗(yàn)方面,國際上對(duì)裂隙巖體的研究重點(diǎn)是裂隙之間的相互作用,主要研究對(duì)象是預(yù)制兩條或多條裂隙的搭接貫通過程。國內(nèi)學(xué)者范景偉[37]在高強(qiáng)度石膏試件中預(yù)制閉合型間斷裂紋,進(jìn)行了單軸壓縮與低圍壓的加載試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)過程中應(yīng)力集中導(dǎo)致的裂尖撕裂破壞,預(yù)測(cè)了這種形態(tài)的巖體強(qiáng)度準(zhǔn)則。該判據(jù)可用于估算等長(zhǎng)間斷節(jié)理的起裂強(qiáng)度,但不能用來估算更接近巖體實(shí)際裂縫狀態(tài)的不等長(zhǎng)間斷節(jié)理的起裂強(qiáng)度。Reyes和Einstein[38]使用石膏作為模型材料,利用完整試件的表面切縫預(yù)制裂紋,并通過對(duì)預(yù)制有兩條裂縫的試件采用單軸壓縮試驗(yàn),運(yùn)用與顯微鏡相連的錄像機(jī)記錄了在試驗(yàn)過程中裂紋的發(fā)育過程,發(fā)現(xiàn)在壓縮過程中容易產(chǎn)生張拉和剪切型裂紋。這兩種類型裂紋也是造成巖橋貫通破壞的重要原因,但這些裂紋是通過切縫預(yù)制的,由于面間不接觸,因此,無法確定裂紋發(fā)育過程中面間摩擦系數(shù)對(duì)其的影響。Wong等[39]研究了石膏模型和含單一張開型裂紋的大理石試樣在單軸壓縮下的開裂行為。通過高速攝像技術(shù)的觀察,根據(jù)裂紋的幾何形狀和擴(kuò)展機(jī)制(拉伸/剪切),識(shí)別出了 3種拉伸裂紋、3種剪切型裂紋和1種拉伸-剪切混合裂紋,并確定了不同裂紋類型的裂紋擴(kuò)展發(fā)育時(shí)空特征。2014年,ZHOU等[40]通過對(duì)含多個(gè)預(yù)制裂紋的類巖石材料進(jìn)行了單軸壓縮試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了翼型裂紋、共線次生裂紋、傾斜次生裂紋、面外拉伸裂紋和面外剪切裂紋5種裂紋擴(kuò)展模式。Wong等[41]通過預(yù)制多條裂紋來探究裂紋數(shù)量的增加對(duì)裂紋搭接的影響。試驗(yàn)結(jié)果與其建立的貫通模式基本吻合(見圖5)。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,Wong還將3條預(yù)制試件的破壞模式與2個(gè)預(yù)裂紋試件的破壞模式進(jìn)行了比較,建立了2種裂紋穿透標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),還發(fā)現(xiàn)裂紋分布的密度會(huì)影響試件的強(qiáng)度。在一定范圍內(nèi),兩者之間存在線性關(guān)系,他們之間存在一個(gè)上限,即當(dāng)裂紋密度大于某一臨界值時(shí),兩者之間的關(guān)系將轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€性。

      圖5 兩裂紋的三種組合形式[41]

      林鵬等[42]采用修正的理論模型,研究單軸作用下含裂紋缺陷花崗巖試樣在不同角度下單裂紋的擴(kuò)展、巖橋貫通規(guī)律,以及裂紋巖體破壞機(jī)制,提出了裂紋缺陷理論模型。但此試驗(yàn)存在一定的局限性,由于填充材料的均質(zhì)度和強(qiáng)度難以把控,所以試驗(yàn)不具有廣泛性,并不一定能完全反映物理試驗(yàn)材料本身的性質(zhì)。

      2.2 直剪試驗(yàn)

      在直剪試驗(yàn)方面,白世偉等[43]以石膏為材料對(duì)預(yù)制的水平裂隙進(jìn)行了直剪試驗(yàn)研究,分析了裂隙之間的貫通特點(diǎn)和剪切強(qiáng)度特征及變形破壞演化特性(見圖6)。Lajtai等[44-45]通過直剪試驗(yàn)對(duì)巖石中的平行裂隙在受壓狀態(tài)下的擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行了研究。但在上述的實(shí)驗(yàn)研究過程中,由于試驗(yàn)條件的限制,直剪試驗(yàn)主要反映試件在裂隙影響下荷載的作用效應(yīng),不能觀察到試驗(yàn)過程中裂隙在荷載作用下的擴(kuò)展搭接過程,很難深入研究裂紋角度、長(zhǎng)度以及巖橋長(zhǎng)度對(duì)裂紋擴(kuò)展形態(tài)以及裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)的影響,也不能分析主次裂紋之間的相互影響作用。

      圖6 直剪試驗(yàn)的典型斷裂模式[43]

      2.3 雙軸壓縮試驗(yàn)

      在雙軸壓縮試驗(yàn)方面,朱維申等[46]進(jìn)行了雁形裂隙雙向載荷作用下類似材料模型試驗(yàn),獲得了不連續(xù)裂隙蠕變演化的等效理論模型,在施加雙軸壓縮的外載荷作用下,對(duì)分布位置不同的雁型裂紋進(jìn)行了深入的研究分析,發(fā)現(xiàn)了雁型裂紋擴(kuò)展時(shí)的起裂角,以及二者之間的相互作用、貫通機(jī)制與材料的失穩(wěn)條件等規(guī)律。Horii等[47]通過單雙軸的加載試驗(yàn),對(duì)含許多小裂紋的樹脂材料模型研究了裂隙間相互影響以及裂隙的最終貫通破壞模態(tài)。魏超等[48]進(jìn)行了單軸和雙軸壓縮試驗(yàn),對(duì)試件中傾斜裂縫和水平裂縫進(jìn)行排列,詳細(xì)分析了不同加載條件下試件裂縫的擴(kuò)展和貫通規(guī)律。成江等[49]進(jìn)行了雙軸壓縮破壞試驗(yàn),在類巖板試件上預(yù)制雙裂紋,得出試件破壞方式表現(xiàn)為斜剪切裂紋、翼形裂紋、共面剪切裂紋3種破壞方式(見圖7)。

      圖7 3種裂紋類型[49]

      2.4 三軸壓縮試驗(yàn)

      在三軸壓縮試驗(yàn)方面,國內(nèi)學(xué)者肖桃李等[50]在三軸壓縮試驗(yàn)下研究深部單裂隙裂紋強(qiáng)度與破壞特征,發(fā)現(xiàn)裂隙沿結(jié)構(gòu)面發(fā)生剪切破壞的同時(shí)也存在試件本身的剪切破壞,試件強(qiáng)度與所受圍壓、裂隙傾角以及裂隙尺寸均有關(guān)。汪雷[51]采用室內(nèi)試驗(yàn)方法進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn),研究不同傾角貫穿裂隙巖體峰后變形破壞特征,試驗(yàn)結(jié)果與相關(guān)理論比較吻合(見圖8)?;谏皫r的實(shí)驗(yàn)室三軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果,楊永明等[52]對(duì)致密砂巖進(jìn)行三軸壓縮試驗(yàn),研究結(jié)果表明,不同圍壓下雙裂紋的幾何形態(tài)差異性明顯。

      圖8 兩預(yù)制裂隙幾何分布[51]

      沈君等[53]對(duì)輝綠巖原巖及其裂隙注漿體進(jìn)行了單軸和三軸壓縮試驗(yàn),綜合分析不同裂隙幾何形態(tài)下輝綠巖裂隙注漿體的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及力學(xué)特性,結(jié)果表明,在全貫通條件下巖樣破壞主要是沿裂隙面產(chǎn)生較大的剪切滑移變形,并伴有沿縱向斜向的拉伸剪切裂紋;在半貫通條件下巖樣的破壞首先來自于裂尖處的裂紋萌生,然后裂紋沿最大主應(yīng)力方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)穿透或裂紋沿剪切面運(yùn)動(dòng)達(dá)到其抗剪強(qiáng)度時(shí),巖樣發(fā)生剪切破壞。陸家煒[54]考慮裂紋傾角及其粗糙度情況下,采用三軸壓縮結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)巖石材料在不同圍壓下的裂紋擴(kuò)展情況以及對(duì)巖石強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究,揭示了裂紋的擴(kuò)展規(guī)律。

      3 裂隙巖體的研究分析與展望

      3.1 理論研究的局限性

      裂隙巖體的理論性研究從單裂紋到多裂紋、從單向應(yīng)力到三向應(yīng)力作用的研究深度與過程取得了較為豐碩的成果。但由于巖體內(nèi)部含有大小不一的裂隙,同時(shí)這些裂隙的方向并不固定,在利用理論手段探究裂紋擴(kuò)展機(jī)理時(shí)十分復(fù)雜,往往需要進(jìn)行大量的簡(jiǎn)化,因此理論性研究對(duì)于解決大型巖土工程問題還存在一定差距。理論研究多集中于對(duì)均質(zhì)的單一的裂隙擴(kuò)展和相互作用規(guī)律進(jìn)行研究,而大量巖土工程面臨的裂隙巖體問題較為復(fù)雜,需要從多因素交互影響角度分析。因此,作者認(rèn)為大量裂隙巖體的理論性研究要與工程實(shí)踐相結(jié)合,在滿足巖土工程安全施工建設(shè)的同時(shí),也使理論性研究飛速發(fā)展。

      3.2 試驗(yàn)研究的局部性

      通過單軸、雙軸、三軸壓縮試驗(yàn)以及剪切試驗(yàn)從不同角度分析裂隙巖體擴(kuò)展,取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,但由于天然含裂隙的巖體不易獲取,或者難以滿足試驗(yàn)要求,或者在采取中存在損失,多數(shù)試驗(yàn)研究采用相似材料代替原樣進(jìn)行。由于原樣和試樣在結(jié)構(gòu)及力學(xué)性質(zhì)上的相似程度很難把握,存在較大的不確定因素,試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和適應(yīng)性有待驗(yàn)證。另一方面試驗(yàn)研究存在周期相對(duì)較長(zhǎng)、成本高、試驗(yàn)條件不易控制等問題。試驗(yàn)研究多集中于單軸、雙軸的表面裂紋,對(duì)于三軸壓縮時(shí)的內(nèi)部裂紋研究較少,因此,作者認(rèn)為對(duì)于原始天然裂隙巖體的提取與試驗(yàn)、三軸壓縮下的內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展與貫通,將是試驗(yàn)研究的熱點(diǎn),且作者認(rèn)為理論研究是巖體裂隙擴(kuò)展斷裂的基礎(chǔ),試驗(yàn)研究是對(duì)理論研究結(jié)果的檢驗(yàn)和佐證。

      4 結(jié)語

      (1)通過綜述理論分析與試驗(yàn)研究,缺陷巖體裂紋擴(kuò)展與相互作用規(guī)律對(duì)于大量巖土工程安全施工具有重要意義,同時(shí)也為以后學(xué)者深入研究提供科學(xué)依據(jù)與方向。

      (2)巖體缺陷理論性研究經(jīng)歷了從單裂紋到多裂紋、從單向應(yīng)力到三向應(yīng)力作用的研究深度與過程,但現(xiàn)有理論性研究多集中于對(duì)均質(zhì)的單一的裂隙擴(kuò)展和相互作用規(guī)律的研究,而大量巖土工程面臨的裂隙巖體問題較為復(fù)雜,需要從多因素交互影響角度分析。

      (3)在裂紋缺陷巖體的試驗(yàn)研究方面,諸多學(xué)者通過長(zhǎng)期的努力,已取得了豐碩成果,但多數(shù)試驗(yàn)研究采用相似材料代替原樣進(jìn)行,且試驗(yàn)研究多集中于單軸、雙軸的表面裂紋,對(duì)于三軸壓縮的內(nèi)部裂紋研究較少。

      (4)通過理論和試驗(yàn)的相關(guān)闡述,筆者認(rèn)為對(duì)于原始天然裂隙巖體的提取與試驗(yàn)進(jìn)行三軸壓縮下的內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展與貫通,將是今后試驗(yàn)研究的熱點(diǎn)。

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