矿业研究与开发

作者：张耀平,赖春奇,雷大星,刘波,邹雄刚

关键词：冻融循环;非贯通节理;耦合损伤模型;Jennings抗剪强度准则;弱化机理

寒区节理岩体的工程稳定性常受冻融循环损伤作用影响而引发地质灾害,其核心控制因素为岩体抗剪强度的劣化.针 对寒区节理岩体面临的冻融循环和剪切荷载耦合作用的工程背景,现有冻融节理抗剪强度计算方法存在一定偏差.为此,提出一种考虑冻融循环下节理岩体强度弱化的修正抗剪强度准则.通过相似材料试验方法,系统开展了冻融循环剪切耦合试验研究.基于冻融节理直剪试验结果,揭示了岩桥在冻融剪切耦合作用下的弱化机制:非贯通节理岩体的抗剪强度均由非弱化区岩桥的抗剪强度、弱化区岩桥的抗剪强度以及节理面的抗剪强度3部分共同组成.建立了以剪切模量为变量的岩桥耦合损伤模型,实现了岩桥弱化规律的定量表征.在此基础上提出的修正Jennings抗剪强度准则具有以下优势:理论预测值与试验结果的平均相对误差仅为3.28％,较修正前的Jennings准则显著提高了预测精度,能准确反映冻融作用下非贯通节理岩体的强度特性,为研究寒区节理岩体的冻融损伤机理及其安全防护提供了可靠的理论依据.

来源：2025年第9期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

查看矿业研究与开发杂志2025年第9期