中国安全科学学报

作者：秦泽龙, 张超, 崔银祥, 郭永成, 李启阳, 胡瑾

单位：1 三峡大学 土木与建筑学院, 湖北 宜昌 443002；2 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室, 湖北 武汉 430071；3 中冶武勘工程技术有限公司, 湖北 武汉 430080

关键词：节理岩体,代表性单元体积(REV),变异系数,剪切强度,剪切变形

基金：应急管理部重点科技计划2024年度项目(2024EMST080802); 中国煤科集团重点项目(2022-ZD002)

为准确刻画节理岩体因空间非均匀分布导致的参数变异性,以西非某矿区典型铁英岩岩体为对象,通过整合节理产状数据,经空间聚类分析识别优势节理组,结合室内试验标定岩石与节理参数,基于3DEC平台构建节理岩体三维离散等效模型;通过联合分析单轴压缩模拟与力学参数变异系数,确定岩体代表性单元体积,开展不同剪切方向下的直剪数值试验。结果表明:节理空间构型显著影响岩体应力强度,法向应力从3、 5、10 MPa依次递增,X向剪应力增加56%、90%时,Y向剪应力增加48%、102%;在3、5、10 MPa法向应力下,Y向剪应力比X向剪应力增加32%、14%、20%;剪切过程中位移场呈现多向非均匀演化特征,剪应力方向为优势变形主导向,变形优先发生在与水平剪切应力夹角较小的中低倾角或近水平节理面。

来源：2025年第S2期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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