工程扰动作用下岩体结构面强度劣化特性

摘要

工程扰动作用使岩体结构面的黏聚力和内摩擦角逐渐降低，导致结构面强度特性劣化，进而引起岩体沿着主控结构面滑移、坠落或倾倒，最终使岩体失稳破坏，研究结构面强度劣化特性是分析岩体稳定性的首要前提。基于现场回弹试验，采用巴顿JRC（结构面粗糙度系数）-JCS（结构面岩壁强度）模型，研究岩体结构面抗剪强度特性，并结合工程扰动应力分析与库仑-纳维叶准则，揭示工程扰动下岩体结构面的劣化性质。结果表明：岩体结构面抗剪强度及其参数随着距临空面距离的减小均呈降低趋势，且抗剪强度及其参数的劣化幅度随之增大，距临空面越近，结构面受外部因素的影响越大；黏聚力折减系数k_c和内摩擦角折减系数k_φ越小时，黏聚力和内摩擦角的劣化越强烈，其抗剪强度及其参数越低；k_c和k_φ随结构面距临空面距离的减小而降低，即靠近临空面时，岩体结构面强度折减效应更显著，揭示了扰动作用对浅表岩体结构面劣化作用更剧烈。研究成果有助于丰富岩体结构面劣化方面的基础理论研究，对地质灾害的防治具有重要的科学意义和应用价值。

关键词

工程扰动 / 岩体 / 结构面抗剪强度 / 劣化特性