多尺度裂隙对砂岩力学特性的影响分析

牟春梅; 尹彦哲; 焦梓硕; 刘琦琳; 李孔健

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0497

广西大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 51 ›› Issue (3) : 497 -506. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2026.0497

多尺度裂隙对砂岩力学特性的影响分析

牟春梅, 尹彦哲, 焦梓硕, 刘琦琳, 李孔健

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摘要

为了探究预制裂隙深度对砂岩单轴压缩力学特性与破坏机制的调控规律，满足隧道开挖等工程中含裂隙砂岩的稳定性评估需求，采用单轴压缩试验、摄影测量技术与数值仿真相结合的方法，耦合PM(Photo-Modeler)软件、MATLAB软件与颗粒流程序(PFC)数值仿真模型分析岩样变形、内部应力及裂纹规律。结果表明：(1)砂岩单轴压缩均经弹性—塑性—破坏3个阶段且呈脆性破坏，随预制裂隙深度增加，峰值应力与弹性模量递减，应力集中及微裂纹演化随之加剧；(2)裂隙越深，泊松比减小与径向变形敏感性提升越突出，同一应力水平下径向应力与应变越小；(3)预制裂隙深度增大使应力集中与传力抑制更显著，砂岩破坏模式从张拉-剪切复合向剪切破坏过渡，裂纹总数递减，张拉裂纹减少，剪切裂纹增加。