煤炭科学技术

作者：李振华, 刘孟森, 杜锋, 王文强, 翟明磊, 石建行,

关键词：贯通裂隙, 浆岩双介质, 传力机制, 裂纹分布, 破坏特征,

注浆是提高裂隙岩体稳定性的主要技术之一，而浆岩介质间的传力方式对注浆岩体的破坏具有重要影响。为研究贯通裂隙注浆体浆岩双介质传力承载机制，制备不同角度裂隙类岩石试样，注浆充填后开展单轴压缩试验，并结合离散元数值模拟方法探究了裂隙倾角对试样力学特性、破坏模式、裂纹演化及传力方式的影响规律，从宏细观注浆体结构变化方面揭示了浆岩双介质的传力机制。试验和数值模拟结果表明：贯通裂隙注浆体强度小于完整试样，试样峰值强度随裂隙倾角增加先减小后增大，浆岩接触面处正应力逐渐降低，切应力逐渐增加，45°为试样力学特性转变的临界阈值，此时试样劣化程度最高，且浆岩接触面处正应力与切应力相等，45°～75°时试样峰前应变及峰后应变明显增加。完整试样呈两侧劈裂破坏，裂隙试样破坏模式受角度影响较大，0°～45°时，试样呈弯折型剪切−劈裂破坏，浆岩交界面处出现弯折，且裂纹主要集中在试样中上部；60°～90°时，试样拉剪裂纹逐渐趋于浆液两侧，呈拉剪破坏模式。裂隙倾角与浆岩双介质传力机制存在动态转变规律，以45°裂隙为临界角度，试样以浆液为中心由上下结构转变为左右结构，前者中部浆液强度较高，不利于裂纹向下部扩展，主体承载结构偏上；后者左右结构均可承载，且裂隙倾角越接近90°，试样左右两侧承载传力受浆液影响就越小，裂纹分布越均衡。研究成果可为复杂地质条件下注浆工程设计提供科学依据。

来源：2026年第3期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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