考虑粗糙度影响的土-岩接触面剪切力学模型研究

黄叶宁; 邓华锋; 孔纲强; 李建林; 朱作祥; 周书桓; 李冠野

doi:10.16285/j.rsm.2025.0217

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考虑粗糙度影响的土-岩接触面剪切力学模型研究

数值分析 | 更新时间：2026-07-06

- 考虑粗糙度影响的土-岩接触面剪切力学模型研究
- Shear mechanical model for soil-rock interface considering roughness effects
- 岩土力学 2026年47卷第2期页码：731-742
- 作者机构：
  
  1. 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北,宜昌,443002
  2. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏,南京,210098
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（No. U22A20600，No. U2034203）
- DOI：10.16285/j.rsm.2025.0217
  中图分类号： TU4
- 网络首发：2026-02-06，
  
  纸质出版：2026-02-06
- 稿件说明：
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黄叶宁, 邓华锋, 孔纲强, 等. 考虑粗糙度影响的土-岩接触面剪切力学模型研究[J]. 岩土力学, 2026,47(2):731-742.

HUANG Ye-ning, DENG Hua-feng, KONG Gang-qiang, et al. Shear mechanical model for soil-rock interface considering roughness effects[J]. 2026, 47(2): 731-742.
黄叶宁, 邓华锋, 孔纲强, 等. 考虑粗糙度影响的土-岩接触面剪切力学模型研究[J]. 岩土力学, 2026,47(2):731-742. DOI： 10.16285/j.rsm.2025.0217.

HUANG Ye-ning, DENG Hua-feng, KONG Gang-qiang, et al. Shear mechanical model for soil-rock interface considering roughness effects[J]. 2026, 47(2): 731-742. DOI： 10.16285/j.rsm.2025.0217.

摘要

土-岩石接触界面的剪切力学特性直接影响二元结构边坡的稳定性，其中，岩石结构面粗糙度（joint roughness coefficient，简称JRC）是影响土-岩接触面剪切力学性质的重要因素。采用室内直剪试验与数值模拟相结合的方法来研究不同JRC下土-岩接触面剪切力学特性，提出了考虑不同JRC的土-岩接触面抗剪强度经验公式。结果表明：（1）土-岩接触面抗剪强度随结构面粗糙度的增大逐渐增大，但法向应力的增大会弱化粗糙度对接触面剪切强度的提高作用。（2）土-岩接触面抗剪强度随结构面粗糙度的增大可分为两个阶段，较快增长阶段（JRC<13.42），此阶段表现为土-岩接触面剪切滑动带破坏；趋于平稳阶段（JRC≥13.42），此阶段表现为土体内部剪切破坏。验证分析表明，所提出的考虑结构面粗糙度影响的土-岩接触面抗剪强度经验公式计算结果与试验值吻合较好。相关分析方法和结果可为土-岩接触面的力学特性分析提供较好参考。

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