常规压缩下含轴向孔道灰岩力学行为及分形本构模型研究

王南云; 刘新荣; 钟祖良; 朱开新

doi:10.16285/j.rsm.2025.00365

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常规压缩下含轴向孔道灰岩力学行为及分形本构模型研究

基础理论与实验研究 | 更新时间：2026-08-04

- 常规压缩下含轴向孔道灰岩力学行为及分形本构模型研究
- Mechanical properties and fractal damage constitutive model of holed limestone under conventional compression
- 岩土力学 2026年47卷第7期
- 作者机构：
  
  1. ．重庆大学土木工程学院,重庆,400045
  2. ．煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400044
  3. ．山地城镇建设新技术教育部重点实验室,重庆,400045
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（No.52474092，No.52074042）
- DOI：10.16285/j.rsm.2025.00365
  中图分类号：
- 网络首发：2026-07-09，
  
  纸质出版：2026
- 稿件说明：
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王南云, 刘新荣, 钟祖良, 等. 常规压缩下含轴向孔道灰岩力学行为及分形本构模型研究[J]. 岩土力学, 2026,47(7).

WANG Nan-yun, LIU Xin-rong, ZHONG Zu-liang, et al. Mechanical properties and fractal damage constitutive model of holed limestone under conventional compression[J]. 2026, 47(7).
王南云, 刘新荣, 钟祖良, 等. 常规压缩下含轴向孔道灰岩力学行为及分形本构模型研究[J]. 岩土力学, 2026,47(7). DOI： 10.16285/j.rsm.2025.00365.

WANG Nan-yun, LIU Xin-rong, ZHONG Zu-liang, et al. Mechanical properties and fractal damage constitutive model of holed limestone under conventional compression[J]. 2026, 47(7). DOI： 10.16285/j.rsm.2025.00365.

摘要

地下溶蚀作用的发展会在灰岩中形成大量空腔，从而影响岩溶山体的稳定性。为研究不同围压和溶蚀程度条件下含孔灰岩的峰值强度、裂纹贯通行为、能量特征及破坏模式，对具有不同孔数和孔径的岩样开展了常规压缩试验。结果表明，含孔灰岩的单轴抗压强度和裂纹贯通应力与溶蚀程度无明显相关性。在三轴压缩条件下，含孔灰岩的峰值强度可由线性Mohr-Coulomb准则描述。随着溶蚀程度增大，黏聚力c 和裂纹贯通比 / 增大，最大增幅分别为14.04%和14.1%。峰值强度、内摩擦角和能量储存系数随溶蚀程度增大而降低，最大降幅分别为14.11%、12.86%和9.72%。在相同溶蚀程度条件下，孔径对含孔灰岩各参数变化的影响大于孔数的影响。峰值强度、裂纹贯通应力、裂纹贯通比

和能量储存系数均随围压增大而增大。含孔灰岩的破坏模式不受孔数显著影响。当孔径大于15 mm时，试样表现为锥形剪切破坏。建立了含孔灰岩分形损伤本构模型，理论结果与试验结果具有较好一致性，验证了所提模型的合理性。研究结论可为含孔灰岩力学行为及岩溶滑坡稳定性研究提供参考。

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