论文题目：基于水岩循环弱化特征的结构面抗剪行为及强度模型研究

论文摘要：西南地区水利资源丰富，近年来流域内新建有锦屏水电站、两河口水电站等重大工程。而此区域内库区河谷存在大量高陡边坡，边坡岩体随着水库季节性的蓄水-排水而经历周期性的水岩循环作用，这将导致岩体在水岩循环作用下出现各项物理力学指标的衰减弱化，而结构面作为岩体中存在的不连续面，是水体等溶液良好的渗透通道，其存在将会进一步削弱工程岩体的相关物理力学特性。本文选取相似材料制作了人工试样并对其进行了水岩循环弱化试验，通过研究岩体及其结构面物理力学参数弱化规律和岩体微观结构损伤演化规律以及结构面形态的弱化规律，明确了岩体结构面的弱化机制。研究的主要成果如下：

（1）水岩循环作用下，结构面岩体材料密度、单轴抗压强度等物理力学参数逐渐减弱并趋于稳定。此外，结构面岩体材料在水岩循环作用下，其微观结构明显受到破坏，试样的裂隙和溶蚀的面积逐渐增大，最终在宏观上表现为力学参数的下降。

（2）采用相似材料制作了与天然结构面具有相同形态的结构面试样，并对其进行水岩循环弱化试验，试验结果表明：随水岩循环次数的增加，结构面三维形态参数最大视倾角、拟合参数C以及粗糙度指标逐渐减小，且在水岩循环前期下降较快，水岩循环后期趋于稳定。

（3）水岩循环作用下，岩体结构面基本摩擦角、峰值抗剪强度、残余强度等物理力学参数逐渐减小，在水岩循环前期下降较快，水岩循环后期逐渐趋于稳定。随着水岩循环次数的增加，结构面剪切应力-位移曲线显示剪切力峰值出现不同程度的下降，此外，在峰值前，曲线呈现出平缓的趋势，而峰值剪切位移逐渐增大，同时残余强度逐渐减小。

（4）基于改进的Maksimovic峰值剪切强度模型，通过归一化和回归分析，建立了考虑水岩循环作用的岩体结构面抗剪强度模型，验证分析表明该模型可较好地反映水岩循环作用下岩体结构面剪切力学特性弱化规律。

关键词：水岩循环；岩体强度弱化；结构面强度弱化；结构面粗糙形态弱化；强度弱化模型