贯通型单台阶岩体结构面剪切性质及应用

利用二维颗粒流(PFC2D)方法模拟研究台阶高长比(H/L)对贯通型单台阶岩体结构面剪切变形及强度影响。研究结果表明:台阶损伤破坏模式可分为压切和张剪破坏2种基本类型,随着H/L增大,压切模式逐渐转化为张剪模式,但其与法向应力基本无关。当台阶张剪损伤破坏时(H/L0.45),受弯矩及剪切力偶合作用,台阶根部易张裂;当台阶压切损伤破坏时(H/L≤0.45),主要受斜向上的剪切力作用而使其尖角剪断,沿剪切面呈现明显的爬坡效应,具剪胀特性。针对实际岩体结构面台阶高长比H/L常较小(压切模式),建立同时考虑结构面爬坡与啃断效应的剪切强度经验公式,并运用于边坡稳定性计算的参数取值。