巖體包含了層面、節(jié)理等原生不連續(xù)面和工程開挖活動(dòng)誘發(fā)的破裂面，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性很大程度受巖體不連續(xù)面制約（谷德振 1979；王思敬 2009）。為此，N. R. Barton 在第12屆國際巖石力學(xué)大會(huì)上再次強(qiáng)調(diào)：“The deformation resistance of the material bridges takes effect at much smaller deformations than the joint friction”?？梢?，巖體自然結(jié)構(gòu)面和破裂面的剪切強(qiáng)度特性及剪切變形過程中的磨損機(jī)制是工程巖體穩(wěn)定性分析的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。

　　為此，武漢巖土所江權(quán)等研究人員重點(diǎn)開展了3方面的研究工作：（1）提出了基于“3S掃描+3D刻錄/3D打印”的巖石裂面制樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工程巖體自然結(jié)構(gòu)面和原位破裂面無損批量制備；（2）通過雙連桿推力結(jié)構(gòu)、可視化觀測窗口、子母剪切盒結(jié)構(gòu)、雙重荷載傳感器等技術(shù)創(chuàng)新，自主研發(fā)具有法向加卸載（NLU）、高常法向荷載（CNL）、高常法向剛度（CNS）、快/慢剪（FLS）、往返剪（GBS）等試驗(yàn)?zāi)Ｊ降男滦投喙δ軒r體剪斷/裂面剪切高壓伺服剪切試驗(yàn)系統(tǒng)；（3）基于圖像處理技術(shù)建立了巖體剪切磨損面積和體積的計(jì)算方法，發(fā)現(xiàn)了剪切過程中硬巖破裂面細(xì)觀上具有正斜面滑動(dòng)、陡坎非均勻磨損、凸點(diǎn)局部啃斷特征，以及宏觀上具有剪切破壞區(qū)域分布的局部化和非均勻性特征。

圖1 硬巖原位破裂面試樣批量制作技術(shù)

圖2 新型多功能巖體剪斷/裂面剪切高壓伺服剪切試驗(yàn)系統(tǒng)

圖3 硬巖破裂面剪切磨損區(qū)域宏細(xì)觀特征定量分析

　　相關(guān)研究成果已發(fā)表于Computers and Geotechnics、International Journal of Geomechanics、《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》、《巖土力學(xué)》等國內(nèi)外主流期刊，并申請多項(xiàng)相關(guān)發(fā)明專利。

　?。ㄎ?圖 智能巖石力學(xué)組）