断续节理岩体开挖扰动区失稳实验研究

"断续节理岩石中开挖附近扰动区失稳行为的实验 (2003年)" 这篇论文是2003年发表在《清华大学学报(自然科学版)》上的科研成果，由林鹏、黄凯珠、唐春安和周维垣等人共同完成，得到了国家自然科学基金等多个项目的资助。研究主要关注的是在特定加载条件下的断续节理岩体中，裂纹的形成、发展和连接机制，以及开挖过程中扰动区的失稳现象。 实验采用了模拟材料制作的试样，利用一个作者设计的小型开挖系统，在双轴加压环境下进行。当轴向压力达到峰值力的75%时，保持径向加载和轴向加载的比例λ恒定，以此模拟实际的开挖过程，并通过数码摄像机记录全过程。实验发现，开挖附近的断续节理滑移、贯通以及扰动区的变形是决定巷道失稳和破坏模式的关键因素。开挖操作显著影响了内部扰动区和外部压缩区的变形状态。 在开挖之后，内部扰动区的变形程度超过了外部压缩区。如果在开挖后继续维持λ不变，应力和变形会随着时间逐渐释放，这可能导致节理的滑动和微破裂的交互作用。论文指出，λ值的大小对巷道破坏的时间有着直接影响，λ值越大，巷道遭受破坏的速度就越快。 这项研究的关键词包括结构实验、断续节理岩体、裂纹扩展、失稳行为和裂纹贯通。根据中图分类号，该研究属于岩土工程领域，文献标识码A表示这是一篇原创性科学研究论文。通过对实验数据的分析，作者提供了关于非连续节理岩体在开挖过程中的稳定性问题的新见解，这对于地下工程的设计和施工具有重要的理论指导意义。