102第31卷第1期2023年2月Vol.31No.1Feb.,2023GoldScienceandTechnology不同应力路径下岩石细观力学性能离散元研究李杰林1,2,王京瑶1,肖益盖1,2,李小双31.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083;2.金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山243000;3.绍兴文理学院土木工程学院,浙江绍兴312000摘要:岩体工程中的应力状态对围岩的稳定性具有重要影响。为研究地下巷道中岩体应力状态对围岩稳定性的影响规律,基于离散元理论,对地下巷道开挖过程的应力状态进行分析,开展了围压卸载—轴压增加、围压卸载—轴压不变和围压卸载—轴压减少3种不同卸载路径下的三轴压缩数值模拟试验,并与常规三轴压缩试验进行对比,分析了不同应力路径下的岩石宏观强度特征及细观损伤过程差异性。结果表明:强度准则和应力张量状态不受卸载路径的影响,但不同应力路径下岩体的损伤过程不同,围压卸载—轴压不变应力路径下的微观裂纹发育最密集,而围压卸载—轴压增加应力路径下的裂纹丛集速度最快。研究结果可为地下巷道开挖过程中的围岩应力卸载破坏分析提供参考。关键词:应力路径;离散元;损伤过程;强度准则;应力张量;裂纹扩展中图分类号:TD853文献标志码:A文章编号:1005-2518(2023)01-0102-11DOI:10.11872/j.issn.1005-2518.2023.01.101引用格式:LIJielin,WANGJingyao,XIAOYigai,etal.ResearchonMeso-mechanicalPropertiesofRockUnderDifferentStressPathsBasedonDiscreteElementMethod[J].GoldScienceandTechnology,2023,31(1):102-112.李杰林,王京瑶,肖益盖,等.不同应力路径下岩石细观力学性能离散元研究[J].黄金科学技术,2023,31(1):102-112.在岩体工程中,岩体的应力状态对围岩稳定性具有显著影响。目前,国内外学者通过开展单轴压缩和常规三轴压缩等岩石力学试验来研究岩石在加卸载过程中的变形破坏情况(Lietal.,2017;胡光辉等,2018;赵博等,2021)。然而,在实际开挖施工过程中,岩体主要呈现径向处于卸载、轴向处于加载的应力状态,该应力状态引发的工程问题屡见不鲜(Fanetal.,2021)。因此,传统的研究方法所得到的结果不能真实反映岩体所处的应力状态,在指导工程施工过程中面临着诸多困难。在工程施工中,由于应力卸荷对岩石的稳定性会产生影响,因此岩石的卸荷过程及岩体稳定性变化特征研究得到了广泛关注。Zhangetal.(2021)通过设计三轴循环加卸载试验研究了恒定围压和降低围压2种状态下砂岩...