3DEC 复杂建模(3)

2019-05-17 11:59

图6 节理间距之影响(dip=40?图5 节理间距与频率对 强度之影响(dip=40

3. 节理连续度之影响:

若岩体中之节理为非连续性节理,则节理的连续度将会影响岩体之强度及变形性。今以一岩体为例探讨当连续度为0.2、0.4及0.6时单轴压缩强度与变形性之变化情形,结果如图7所示。由图中可知:强度随着连续度增加而降低,但强度与岩桥及节理劲度比(K / K; K / K)无明显关系;在由图中亦可得知岩体尖峰劲度随着连续度之增加度而降低,显示节理所占比例愈高岩体变形模数变小。

图7 节理连续度及岩桥及节理劲度比(Kb / Kj )之影响

节理组交互作用之影响:

岩体之变形行为除了由节理面之相对滑动控制外,亦受岩块间之转动变形的影响,而岩块转动则受到节理形态或组数多寡之影响。目前,节理组间交互作用对岩体强度与变形性之影响并没有确切的定论,因此本节将利用3DEC对节理组交互作用之影响进行初步的探讨。经以内含对称及不对称之双组节理岩体,探讨节理倾角对破坏模式的影响结果得知:(1)对称节理岩体(图8):当两条节理倾角皆为30度时,破坏模式由完整岩石破坏主控(见图8a),图中显现岩体之侧向滑动位移几乎等于零;当倾角皆为60度时,破坏模式由两条节理共同主控,各条节理贡献度类似(图8b),由图中可明显看出岩体之破坏模式为沿节理滑动破坏。(2)对不对称节理岩体(见图9):所含两组倾角皆小于30度时,破坏模式仍然由完整岩石控制(图9a);若其中一组或两

组节理倾角皆大于30度时,则滑动破坏模式由倾角较大之节理主控(见图9b)。

?30 ?/30

? /45?45

?15 ?/60

? /60?45

图8 对称节理岩体的破坏形态 图9 不对称节理岩体的破坏形态

五、二维与三维岩体模型分析之比较

实际岩盘系处于真三轴应力场下,因此了解三维岩体在真三轴应力环境之力学行为,将有助了解岩石工程问题。本节设一岩体模型的高宽比为2.5(试体尺寸为100×40×40cm),节理倾角45度、节理走向从0度到90度,而改变中间主应力及最小主应力。(1)在单轴压缩下,若只改变节理之走向而倾角维持一定,岩体强度在理应相等,但如图10所示结果显示岩体单压强度会随着节理走向之增加成U形变化,可能因在不同走向时岩体中网格划分不同所致。(2)在真三轴压缩下,探讨中间主应力对强度之影响:

若固定最小主应力(Z


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