基于3D打印技术的岩体结构面各向异性剪切力学行为

来源期刊：煤田地质与勘探2020年第1期

论文作者：胥勋辉 张国彪 包含 晏长根

文章页码：154 - 326

关键词：结构面;三维激光扫描;3D打印;剪切强度;抗剪强度参数;各向异性;

摘    要：结构面形貌特征是影响结构面剪切行为的重要因素,而且结构面形貌特征的各向异性与其剪切力学行为的各向异性之间存在一定的联系。利用三维激光扫描和3D打印技术模拟了天然结构面,并以水泥砂浆为材料浇筑了尺寸为100 mm×100 mm×150 mm的含结构面试样,开展了不同法向应力下沿不同方向的剪切试验。结果表明,结构面的剪切行为具有明显的各向异性,这种特性可以体现在峰值剪切强度及相应的剪切位移和抗剪强度参数上;在低法向应力条件下,峰值剪切强度各向异性的强弱程度与法向应力之间并非呈现简单的单调变化关系;抗剪强度参数c(黏聚力)、Φ(内摩擦角)值沿不同剪切方向的变化趋势总体上较相似;通过分析不同剪切方向上c、Φ值相对于0°方向的差异程度,可以发现剪切方向对c值的影响更为强烈。