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板岩是一种沉积变质岩,具有明显的层理构造,在湘西地区广泛分布。在交通建设和地下工程建设中常有因板岩失稳和破坏而引起的工程事故,影响因素较为复杂。岩土体复杂的地质环境决定了影响因素的多样性,构造特点、地下水和温度是影响岩体工程的主要因素。因此,深入研究不同工况下板岩的强度和变形破坏特性,对于实际工程具有现实的指导意义。本文在借鉴前人成果的基础上,通过室内试验和数值模拟相结合的方法,研究层理角、浸水时间、加热温度三种工况下,板岩的抗压强度变化规律,弹性模量及泊松比的变化规律,分析试样加载过程中板岩试样的变形破坏模式;研究了不同层理角度下圆盘抗拉强度的变化规律,研究不同层理角度下圆盘应力分布特点及塑性区的分布特点,通过对塑性区分布特点的分析,研究不同层理角度下圆盘的破坏模式,并与室内试验结果进行对比分析。得出了一些有益结论:(1)三种工况下板岩单轴压缩试验结果表明:板岩的抗压强度、弹性模量、泊松比随层理角、浸水时间、加热温度的变化呈现出一定的规律,板岩的抗压强度随着层理角的增大呈现先减小后增大的变化规律,随浸水时间的增长而减小并且当浸水时间达到一定程度后基本趋于稳定,当温度小于200℃时变化不明显,当温度大于200℃时强度明显降低。(2)不同层理角条件下板岩单轴压缩试验结果表明:板岩试样单轴压缩破坏模式随层理角的变化主要分为四种,即:当0o<θ<15o时,发生沿层理面拉伸破坏,当15o<θ<30o时发生贯穿层理型剪切破坏,当30o<θ<75o时,发生沿层理面剪切破坏,当θ接近90o时,发生压张性拉裂破坏。(3)板岩巴西劈裂试验结果表明:当θ位于0o~30o时,试样发生纯拉裂破坏;当θ位于45o~75o之间时,加载方向与层理方向呈一定角度,试样多沿层理面发生剪切破坏,由于层理间粘结力较低,因此抗拉强度较低;当θ位于75o~90o之间时,岩石破坏需压裂岩体内部晶体,抗拉强度较高。(4)对不同层理角度下巴西圆盘数值模拟结果显示,圆盘的应力分布及塑性区分布与室内试验所得出破坏模式相吻合,圆盘的抗拉强度值及其随层理角变化的规律也与室内试验值相吻合。