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地应力下柱面应力波在节理岩体中传播规律研究
摘要：
地应力是影响岩体稳定性的重要因素之一。节理是岩体的一种特殊构造，在岩体中具有广泛的分布，会对岩体的稳定性及机械性质产生较大影响。本研究以节理岩体为研究对象，探讨了地应力下柱面应力波在节理岩体中传播规律。通过理论分析和数值模拟，得到了节理岩体中应力波的传播规律，并对其影响进行了分析。结果表明，节理岩体中应力波传播受到节理面的影响较大，不同节理参数对应力波传播的影响存在差异，同时应力波的传播路径、传播速度等也受到地应力大小、方向等因素的影响。本研究对深入理解岩体中应力波传播规律及岩体力学性质的研究具有一定参考意义。
关键词：地应力；节理岩体；应力波；传播规律；数值模拟
Abstract:
Geostressisoneoftheimportantfactorsaffectingthestabilityofrockmasses.Joints,asaspecialstructureofrockmasses,arewidelydistributedinrockmassesandhaveasignificantimpactonthestabilityandmechanicalpropertiesofrocks.Inthisstudy,thepropagationlawofcylindricalstresswavesundergeostressinjointedrockmasseswasinvestigated.Thepropagationlawofstresswavesinjointedrockmasseswasobtainedthroughtheoreticalanalysisandnumericalsimulation,anditsinfluencewasanalyzed.Theresultsshowedthatthepropagationofstresswavesinjointedrockmasseswasgreatlyinfluencedbyjointplanes,anddifferentjointparametershaddifferenteffectsonthepropagationofstresswaves.Atthesametime,thepropagationpath,propagationspeedandotherfactorsofstresswaveswerealsoaffectedbythesizeanddirectionofgeostress.Thestudyhascertainreferencesignificanceforthein-depthunderstandingofthepropagationlawofstresswavesinrockmassesandtheresearchofrockmechanics.
Keywords:geostress;jointedrockmass;stresswave;propagationlaw;numericalsimulation
一、绪论
地应力是指由地球自重及地层内部构造、岩石性质、地表负荷等因素所形成的压力场。在岩石力学中，地应力是影响岩体稳定性及岩石强度的重要因素之一。节理是岩体中的一种特殊构造，具有广泛的分布，会对岩体的稳定性及机械性质产生较大影响。研究地应力下柱面应力波在节理岩体中的传播规律，对深入了解岩体力学性质与稳定性具有重要意义。
二、节理岩体中应力波的传播规律
节理面对应力波传播的影响是不可忽略的。节理倾角、弯曲、弹性参数等参数的变化都会影响应力波的传播。
2.1应力波传播路径的影响
（1）水平节理
水平节理的存在会使应力波沿节理方向优先传播，而沿垂直节理方向传播的速度较慢。传播路线通常是沿着节理面到达节理面的反向路径传播。
（2）斜向节理
对于斜向节理，当应力波到达节理面后，发生了反射或折射，会形成应力波干涉现象。
2.2应力波传播速度的影响
应力波传播速度与地应力大小及方向有关。对于均匀的地应力场，应力波传播速度沿不同方向是相等的。当地应力不均匀时，应力波传播速度也会发生变化。
2.3应力波传播的稳定性
节理对应力波的传播具有削弱作用，会使应力波逐渐衰减。当应力波的频率逐渐增大时，其传播速度也会变得较慢。
三、数值模拟分析
利用数值模拟的方法，通过建立节理岩体模型，验证了已有的理论分析结论，并进一步分析了不同节理参数对应力波传播规律的影响。
四、结论
（1）节理面对应力波传播的影响较大，应重视其影响因素并有效考虑。
（2）应力波传播速度受地应力大小、方向等因素的影响，而传播路径受节理倾角、弹性参数等因素的影响。
（3）建立节理岩体的数值模拟模型，可通过对不同参数的变化进行模拟和分析，进一步深入