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我国幅员辽阔,有70%的国土面积为山区,岩溶地貌发育,是世界上岩溶分布面积最广的国家之一。进入二十一世纪,随着我国经济的高速发展,在岩溶地区修建的公路、铁路隧道越来越多,带来了诸多工程地质问题,同时由岩溶作用引发的突发地质灾害,如岩溶塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等也造成了巨大的国家财产损失和人员伤亡。岩溶地区的岩体结构不同于一般岩体,岩溶岩体中不仅存在结构面,同时岩体内部还发育有不同尺度的岩溶孔洞。本文把这样一种具有复合结构的岩溶岩体称为“岩溶裂隙体”。目前,学术界对“岩溶裂隙体”这样一种具有特殊结构的地质体结构力学特性研究还比较少。二十世纪六十年代,谷德振、孙玉科等人提出的“岩体结构”概念认为,岩体是由结构面和结构体组成的复杂地质体,力学特性受岩体结构控制。 本文以此为出发点,将岩溶裂隙体的结构做一定的简化后通过物理模拟试验与UDEC数值模拟研究其结构力学特性。物理试验方面,用10cm×10cm×15cm纯石膏块体模拟结构体,堆砌成50cm×50cm×15cm二维平面试验模型进行单轴压缩试验;数值模拟方面,采用基于离散元法的UDEC数值模拟软件对物理模型试验进行一一对应的数值计算,与物理模拟试验结果进行对比分析,综合研究结构面角度、孔洞排布方式和孔洞体积比对岩溶裂隙体力学特性的影响。本文基于一系列的试验结果进行数据分析,得出岩溶裂隙体结构力学特性的一些规律:1、岩溶裂隙体中,结构面为控制其变形破坏方式的主导结构。随着结构面倾角的增大,模型破坏方式由沿结构面的滑动破坏转变为结构体的塑性破坏;2、孔洞的存在为模型发生进一步滑动变形提供了空间,使结构块体更易于发生转动和滚动,增强模型的扩容效应,降低了模型的整体强度;3、在相同的结构面角度情况下,孔洞的空间排布影响了发生剪切滑动结构面的位置。