断层破碎带黏性夹泥岩体与基岩接触界面大型直剪试验研究

邹弈; 朱碧堂; 吴颖彪; 周宇航

doi:10.16749/j.cnki.jecjtu.2025.01.001

华东交通大学学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (01) : 45 -51. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2025.01.001

断层破碎带黏性夹泥岩体与基岩接触界面大型直剪试验研究

邹弈, 朱碧堂, 吴颖彪, 周宇航

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摘要

为了理解穿越断层带隧道的稳定和变形机理，并为穿越断层破碎带隧道开挖的科学分析提供理论依据。通过室内大型直剪试验，自制人工断层泥配制的黏性夹泥岩体与基岩接触界面，研究法向应力、含石量、石块倾角对黏性夹泥岩体-基岩界面力学特性的影响。试验结果表明：界面剪应力-应变关系在低法向应力下表现为软化特征，随着法向应力增高，由弱软化逐渐过渡到弱硬化，法向应力与界面初始割线模量呈正相关；随着含石量增大，界面的抗剪强度、界面刚度都随之增大；相比于石块倾角为0°，石块倾角为90°所对应的界面强度更高；界面内摩擦角与含石量保持线性正相关，黏聚力呈负相关。在分析穿越断层带隧道的稳定和变形机理时，需要充分考虑界面法向应力、含石量和石块倾角对界面强度的影响。