接触面力学特性中相对尺度效应的试验研究

陆勇¹，周国庆^1,2，夏红春³，王英杰²

1. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室2. 中国矿业大学力学与建筑工程学院3. 聊城大学建筑工程学院

摘 要：利用DRS-I型高压直剪仪进行了砂砾与9种形貌相同、尺度不同（峰谷距不同）结构面的接触剪切试验,研究结构面峰谷距与砂土颗粒平均粒径之间的相对尺度（R=H/d50）对接触面力学与变形特性的影响.试验结果表明,结构面峰谷距与砂土平均粒径间的相对尺度R直接影响着接触面的力学与变形特性,存在"极限相对尺度"Rmax与"临界相对尺度"Rcr.在"极限相对尺度"之前,相对尺度R的增大使得接触面剪切强度与剪切体变随之呈近似线性增大趋势;"极限相对尺度"之后,接触面剪切强度与剪切体变随相对尺度的增大有一定程度的减小;在达到"临界相对尺度"之后,接触面剪切强度与剪切体变亦达到临界状态并随着相对尺度R的增大呈微小变化,变化幅值较小.

关键词：砂砾;接触面;相对尺度;剪切强度;体变;