关于“岩石压剪启裂准则”的一点讨论

 《岩土工程学报》１９９７年第６期刊登了“岩体的压剪损伤机理及其在岩爆分析中的应用”一文（以下简称“原文”），其中关于岩石压剪启裂准则的“理论分析”并没有理论应有的严格性，难以令人信服。“原文”指出，７０年代周群力等提出了如下经验性判据：λＫⅠ＋｜ＫⅡ...     

基于破坏准则的岩石压剪断裂判据研究

在分析压剪复合型裂纹尖端应力场的基础上，利用最小J2准则得到压剪裂纹的起裂角。把岩石压剪断裂问题与岩石的破坏准则联系在一起，利用岩土材料中广泛应用的Mohr-Coulumb准则和Drucker-Prager准则分别建立两个岩石压剪断裂判据。计算结果表明，基于强度准则建立的岩石压剪断裂判据比较合理；纯Ⅱ型裂纹的断裂韧度与纯Ⅰ型裂纹的断裂韧度的比值与泊松比和内摩擦角的取值有关系（纯Ⅱ型裂纹的起裂角是某个定值时），而与其他岩石力学参数没有关系。     

地壳岩石压剪断裂核形态探讨

给出了当KⅠ<0时KⅠ,KⅡ,KⅢ地壳岩石压剪断裂核的形状方程;分析了KⅠ,KⅡ叶状压剪断裂核和KⅠ,KⅢ花蕾状压扭断裂核的形状与性状并介绍了岩石压扭直剪断裂试验和大理岩试件的破坏状况。在压剪断裂试件临破坏前切口区域的微观照片中可见岩石破碎情况,与理论分析相符。探讨了地壳岩石压剪断裂核的延深长度,并借矿床地质调查的成果加以实证。     

岩石的复合型断裂实验及分析

当岩体内或边界上存在有Ⅰ－Ⅱ复合拉剪与压剪裂纹时（例如坝踵的裂纹）,其临界载荷与初始开裂方向的确定是工程界十分关心的问题。本文用断裂力学理论,对大理岩进行了这方面较完整的实验与理论研究,且用四点弯试件实现了一定范围内的压剪断裂实验。研究结果表明,大理岩裂纹初始扩展所需的临界载荷值在很大程度上遵循最大拉应变ε＿（θｍａｘ）理论,而不是最大拉应力σ＿（θｍａｘ）理论,前者预示的载荷值远低于后者。两理论预示的初始开裂角相差不大,且与本文实验基本相符。     

“基坑支护结构上的水和土压力”的讨论之二

基坑设计中侧压力计算时水土压力是分算还是合算以及抗剪强度指标如何选用成为近年来岩土工程界争论的热点问题。《岩土工程学报》１９９９年第２期上发表了陈愈炯等的文章“基坑支护结构上的水和土压力”（以下简称“原文”）,对以上问题提出明确的观点。我们对作者的观点存在一些疑问,特向作者请教。１　关于抗剪强度指标选用的问题　*（１）原文提出有效应力法ｓ＝ｃ′＋σ′ｔａｎφ′＝ｃ′＋（σ－ｕ）ｔａｎφ′（原文式（１））既适用于粘性土和无凝聚性土,也适合任何工况。对此我们存在以下３点疑问：①对于软土来讲,尽管其天然含水量很大（如天津港区软土的天然含水量达５０％以上）,但有效摩擦角φ′仍可达２８°～３０°,这样计     

关于“岩土类材料的统一强度理论及其应用”一文的讨论

《岩土工程学报》１９９４年第２期发表了俞茂宏同志的“岩土类材料的统一强度理论及其应用”一文（以下简称“原文”）。原文以双剪理论为基础，考虑了作用于双剪单元体上的全部应力分量以及它们对材料破坏的不同影响，建立了一个新的统一强度理论。本文就此提出讨论，与原文作者及读者商榷     

裂纹几何特征对压剪复合断裂的影响分析

针对岩石类材料中压剪裂纹的复合断裂问题，理论上一般将其抽象为没有厚度的Griffith线裂纹，这样就会导致翼裂纹初始起裂角与主裂纹方位角及围无关的结论。而己开展的压剪裂纹复合断裂试验表明，翼裂纹起裂角与主裂纹方位角和围压明显相关。首先较系统地讨论原生（或预制）裂纹的几何特征（如厚度、裂纹尖端曲率半径等）及围压对翼裂纹起裂角的影响：然后结合含预制裂纹大理岩压剪试验进行翼裂纹起裂角的理论预测和试验结果的对比分析。该分析为压剪复合断裂试验提供了一个理论分析框架，也为进一步研究具有复杂几何形状的裂隙提供了一定的理论基础。     

断裂岩石双翼表面细观接触特征与剪切强度关系

 断裂岩石抗剪强度对自然岩体稳定性预测至关重要,为从细观层面探究断裂岩体双翼粗糙面接触与抗剪强度关系,采用蠕剪实验的方法对压剪和间接拉伸两类断裂岩石的力学行为进行研究。通过对断裂岩石双翼粗糙面的激光扫描图像处理和几何重构,用“切层–小岛法”对双翼啮合时断裂岩石两翼粗糙面的接触状态和接触面积进行了分析。结果表明：压剪形成的断裂岩石在蠕剪过程中双翼粗糙面呈不规则“海岸线式”接触;拉断裂岩石双翼表面呈离散“群岛式”接触。拉破裂岩石双翼接触面积明显大于压剪破裂岩石接触面积。尽管岩石断裂生成机制乃至施加的法向荷载不同,断裂岩石的蠕剪强度与接触面积成正比关系,喻示断裂岩石的双翼表面接触面积是考量断裂岩石表面粗糙性对抗剪强度影响的重要指标。此研究对建立岩石节理的接触力学本构模型和构建抗剪强度准则有所借鉴。     

岩石闭合裂缝的压剪断裂形态

介绍了对含闭合裂缝岩石试件在达到峰值压剪荷载时卸荷的裂缝断裂形态观察结果。结果表明,原有闭合裂缝已张开;裂缝尖端区域岩石晶粒已破碎,并可见碎粒剪切错动与偏转;次生裂缝组的走向与微裂区的形状呈不对称的桑叶状,与张开裂缝（切口）尖端岩石断裂形态相似;岩石压剪主剪断面沿该破裂区上部边界扩展。     

关于“填土的断裂机理”一文的若干说明

<正> 陈愈炯同志对“填土的断裂机理”（以下简称原文）提出了一些宝贵的意见,现对一些问题补充说明如下。1.试验承受的三个主应力如果都是压应力时,试样可能产生剪切破坏也可能产生断裂破坏。原文中介绍了宏观上主应力均为压应力时几种应力路径和试验状态的试验均可达到断裂破坏,这均是客观事实的叙述。现在的困难不是对这些客观现象该不该承认的问题,而是应该对它给以一个合理的解释的问题。原文正是从这里出发试图以断裂力学的基本概念来探索填土试样产生断裂破坏的基本条件,进而说明某些断裂破坏现象。     

关于“土坡稳定可靠度分析”一文的讨论

关于“土坡稳定可靠度分析”一文的讨论陈祖煜，张广文（水利水电科学研究院）《岩土工程学报》１９９４年第２期发表了姚耀武的文章“土坡稳定可靠度分析”（以下简称“原文”）对土坡稳定可靠度分析中的一些影响因素及方法进行了十分有益的探讨。但其中有些问题还需深入...     

水压诱发裂缝拉伸与剪切破裂的理论模型研究

 基于断裂力学理论,分别研究水压诱发的拉伸与剪切破坏特征。在水压诱发拉伸破坏方面,建立考虑井筒影响的地应力与水压耦合下的射孔尖端裂缝应力强度因子计算方程,推演该条件下拉剪复合应力状态下的断裂准则以及临界水压和启裂角的计算式。运用该方法从理论上分析了井筒周围存在对称的2条裂纹时,启裂水压和角度受射孔倾角、射孔长度、井筒半径及主应力差的影响。研究结果表明,依据推演的拉剪复合型断裂准则计算得到的射孔启裂水压和角度与试验结果吻合良好。参数分析表明：随着射孔长度或井筒半径的增加,临界水压减小。在水压诱发剪切破坏方面,则根据裂纹面的应力状态,分别推导裂纹处于压剪闭合状态和压剪不闭合状态下,水压诱发剪切破坏的断裂准则,并考虑非奇异应力对剪切断裂的影响,进一步推导压剪闭合应力状态下发生剪切破坏的临界水压计算公式。     

岩石压剪断裂机理及强度准则的探讨

岩石压剪断裂机理及强度准则的探讨王桂尧孙宗颀徐纪成（中南工业大学资源开发系，长沙，４１００８３）１前言压剪断裂在水利、地震及矿山岩体破坏中的极其重要性已引起人们的普遍关注。目前国内外已开展了有关岩石压剪断裂的初步研究，并在压剪断裂判据等方面取得了进...     

岩体的压剪损伤机理及其在岩爆分析中的应用

本文探讨了压剪裂纹的启裂和扩展准则，对前人的经验性判据进行了理论分析，在此基础上建立了考虑裂纹闭合效应和裂纹相互作用的岩体压剪细观损伤力学模型。根据压剪损伤模型，发现岩爆是在洞室开挖过程中（或开挖完毕后）围岩发生应力调整（切向应力增加、径向应力减小）而诱发岩体中的预存裂纹发生摩擦滑移、界面扩展、裂纹扭折以至裂纹相互连接而导致围岩发生宏观脆性断裂的产物。数值模拟结果表明：本文建立的压剪损伤模型的计算结果与实验结果具有良好的一致性，并且裂纹闭合应力对岩体的应力－应变关系具有明显的影响，表现为损伤应变随裂纹闭合应力的增加而增加，尤其是侧向应变更加显著。     

渗透水压作用下类岩石材料张开型裂纹启裂特性研究

 在探讨渗透水压和远场应力共同作用下张开型裂纹的启裂规律及裂纹尖端应力强度因子的演化规律的基础上,建立压剪应力场和渗流场共同作用下含预置裂纹类岩石材料的损伤断裂力学模型和裂纹尖端应力强度因子演化方程,提出运用裂纹尖端应力强度因子作为判断压剪岩石裂纹的启裂准则。研究结果表明：张开型裂纹尖端应力强度因子受围压、渗透水压力、裂纹尖端曲率半径以及裂纹倾角等因素的影响;裂纹启裂角随预制裂纹角度的变化不大,其值约为70.5°;裂纹启裂强度与渗透水压力、裂纹长度、裂纹尖端曲率半径成反比,与围压的大小成正比,此外还与裂纹倾角有关。算例验证表明,运用不同的断裂判断准则均可得出岩石裂纹初裂强度随渗透水压力的增大而呈减小的趋势。且进一步的试验也验证了启裂强度与渗透水压成反比而与围压成正比;当裂隙角度为30°时裂纹启裂强度最大,60°次之,45°最小。提高渗透水压可显著降低张开型裂纹的启裂强度,这一结果可为深部高应力岩体诱导破裂提供新的思路。     

岩石压剪断裂及其强度特性分析

籍助于断裂力学的理论和有限元数值计算方法，分析了压剪断裂过程中裂纹尖端应力场的演变规律；修正了应力强度因子的有关计算式，建立了表征初裂的新的断裂准则；反映了裂纹几何尺寸，分布规律，裂纹面物理力学性质，岩石材料断裂韧度，以及围压效应对岩石压剪断裂的影响。     

关于“波在饱和土中传播的若干问题”一文的讨论

关于“波在饱和土中传播的若干问题”一文的讨论陈龙珠黄秋菊（浙江大学结构理论与工程研究所，杭州，３１００２７）《岩土工程学报》１９９５年第６期刊登的“波在饱和土中传播的若干问题”一文（以下简称“原文”），在饱和土波动方程的合理形式、Ｐ波定义及其在一维...     

关于“波在饱和土中传播的若干问题”一文讨论的答复

关于“波在饱和土中传播的若干问题”一文讨论的答复王立忠（浙江大学岩土工程研究所，杭州，３１００２７）“波在饱和土中传播的若干问题”一文（以下简称原文）中从Ｂｉｏｔ理论和混合物理论的一致性出发，对饱和土中传播问题提出了几点有别于国内外学者的看法。陈龙...     

对“页岩强度准则的一种模式”讨论的答复

刘元雪先生对“原文”的讨论促使笔者再次翻阅了许多文献,更深地思索了关于页岩的一些问题。同时,“答复”也给笔者一个对“原文”进一步说明的机会。在此表示十分感谢。现就“讨论”中的两个问题答复如下：１　几点说明*（１）“原文”中的湿度（ｍｃ）是样本的水重与样本干重之比,它就是常说的含水量,而不是干湿程度或饱和度的含义。因英文ｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔ直译为湿度,“原文”中也就用了此词。（２）众多页岩具有层状结构,但它与通常所说的层状岩体是有区别的。页岩为粘土岩类,由粘土脱水胶结而成,通常以粘土类矿物为主,含石英、云母等,有明显的薄层理［１］。通过各种实验（Ｘ－射线分析、光学显微分析、电子显微扫描     

关于“从粒间吸力特性再认识非饱和土抗剪强度理论”的讨论

笔者学习了汤连生教授题为“从粒间吸力特性再认识非饱和土抗剪强度理论”一文 (载于《岩土工程学报》2 0 0 1年第 4期 ,以下简称原文 ) ,原文与我们同期发表的题为“低含水率非饱和土的有效应力及抗剪强度”一文所关心的问题基本一样 ,但在一些重要观点上看法不同。学术贵在争鸣 ,我们想就汤连生教授的文章 ,在以下两个问题上 ,与汤老师交换一下意见 : (1)关于力的矢量运算法则原文中公式 (6) :Ｔｓ =2πｒα =2πＲαｓｉｎφ ,从原文中图 2可以看出 :矢量 Ｔｓ(加箭号以示与标量相区别 )是一个圆形线上的分布力 ,且在圆形线上各处 ,矢量 Ｔｓ 的方向是不一样的。将各处方向不一