表层喀斯特带溶蚀岩体单轴压缩力学特性模拟研究.pdf

表层喀斯特带溶蚀岩体单轴压缩力学特性模拟研究冷德明1,3，史文兵2,3，李华1，梁风2,3（1.贵州大学教育部喀斯特地质资源与环境重点实验室,贵州贵阳550025；2.贵州大学资源与环境工程学院,贵州贵阳550025；3.贵州省山地地质灾害防治工程技术研究中心,贵州贵阳550025）摘要：研究表层喀斯特带溶蚀岩体的力学特性，有助于岩溶区边坡稳定性分析。本文以表层岩溶带溶蚀特征为依据，设定溶蚀率和溶蚀均匀系数作为溶蚀特征参数。基于元胞自动机算法思路，在颗粒离散元软件中构建不同溶蚀特征的岩体模型。对溶蚀岩体进行单轴压缩数值试验，检测岩体加载过程中声发射事件。试验结果表明：溶蚀岩体加载过程可分为：（1）压密阶段；（2）弹性变形阶段；（3）稳定破裂发展阶段；（4）不稳定破裂发展阶段；（5）峰后缓慢软化阶段；（6）峰后快速软化阶段。随溶蚀率增加，岩体弹性变形阶段曲线缩短，岩体抗压强度降低；岩体由脆性破坏逐渐转为延性破坏；同时，溶蚀率增加，岩体抗压强度下降速率由最初快速降低转为缓慢降低，最终收敛。溶蚀均匀系数增加，不稳定破裂阶段曲线增长，岩体由局部破坏转为整体性破坏。研究发现溶蚀岩体单轴抗压强度与溶蚀特征参数呈负指数关系，该关系式可用作溶蚀岩体强度取值，实际工程中应增加溶蚀均匀系数对岩体质量的影响。溶蚀岩体裂纹扩展机理有助于边坡失稳机理研究。关键词：表层喀斯特带；溶蚀岩体；数值模拟；溶蚀特征参数；单轴抗压强度；力学特性中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号:10014810（2023）06125812开放科学（资源服务）标识码（OSID）：0引言表层喀斯特带位于包气带上部，是地表水垂直入渗的区域，具有溶蚀作用极为强烈的特点1。西南地区因多雨、温暖的气候条件，是全国喀斯特问题最集中的区域之一2。西南表层喀斯特带发育深度一般为 320m34，最大深度达 30m3，导致工程活动无法避开表层喀斯特带存在的问题。溶蚀作用造成岩体结构劣化、强度降低等问题，在外部因素作用下，岩体极易发生变形，出现失稳破坏，进而引发崩塌、塌陷等地质灾害57。因此，开展溶蚀岩体的力学特性的研究，有助于岩溶区边坡稳定性及灾害演化机理等方面的研究。因溶蚀作用的不确定性和复杂性，难以获取合适的溶蚀岩体试样进行力学试验。目前，学者们主要采取数值试验开展溶蚀岩体力学特性的研究。张社荣等8采用颗粒流软件随机生成了不同溶蚀孔隙结构及不同发育程度的溶蚀岩体模型，并探究溶蚀结构及发育程度对溶蚀岩体力学强度的影响。朱雷等9在现场调查统计的基础上，采用蒙特卡洛随机模拟建立了溶蚀砾岩模型，获取了不同溶蚀程度的砾岩强度参数。张牧子10运用随机聚类算法在颗粒离散元软件(PFC)中构建了溶蚀礁灰岩模型，并得到了溶蚀岩体的单轴抗压强度值。基金项目：国家自然科学基金（42067046）；贵州省科技计划项目（黔科合基础-ZK2021 一般 128）第一作者简介：冷德明（1996），男，硕士研究生，主要从事岩溶工程地质方面的科研工作。E-mail：。通信作者：史文兵（1980），男，教授，主要从事岩溶工程地质与地质灾害防治科研工作。E-mail：。收稿日期：20211130第42卷第6期中国岩溶Vol.42No.62023年12月CARSOLOGICASINICADec.2023冷德明，史文兵，李华，等.表层喀斯特带溶蚀岩体单轴压缩力学特性模拟研究J.中国岩溶，2023，42（6）：1258-1269.DOI：10.11932/karst2023y015现有研究主要采用随机算法模拟溶蚀过程，从而构建溶蚀岩体模型。但这类算法对岩体实际溶蚀特征的反应不够准确，导致获取的溶蚀岩体力学特征具有一定局限性。许多学者发现表层岩溶带的溶蚀特点服从一定规律：蒋忠诚2指出地表水沿岩体裂隙溶蚀，使岩体裂隙面不断扩大，呈现溶蚀孔隙率随深度的增加而降低的规律；罗小杰等11通过对武汉表层岩溶带钻孔数据统计发现溶蚀率与埋深呈负指数关系；曹贤发等12对西南岩溶场地钻孔数据进行统计后认为，溶蚀率随深度呈指数衰减。构建的溶蚀岩体模型，必须考虑表层喀斯特带溶蚀特征，才能更准确的反应溶蚀岩体力学特征。本文通过野外调查、室内试验等手段获取了岩石力学强度和节理分布特征。在充分考虑表层喀斯特带岩体溶蚀特征基础上，设定溶蚀率和溶蚀均匀系数两个特征参数。基于元胞自动机算法思路溶蚀，在颗粒流离散元软件（PFC2D）中构建不同溶蚀特征的岩体模型。并进行单轴压缩数值试验，并监测加载过程中声发射事件，得到溶蚀岩体强度参数以及其变形破坏机理。为溶蚀边坡稳定性、岩溶区地质灾害的分析以及溶蚀岩体强度取值提供依据。1颗粒离散元模型1.1颗粒接触模型1.1.1平直节理模型平直节理模型13（FlatJointModel，简称 FJM）中，多边形的颗粒具有咬合和摩擦效应，使得颗粒破坏后只出现滑动或脱落，不会发生旋转。平直节理模型的接触作用能解决岩石高压拉强度比问题，使其被广泛用以模拟岩石内部的胶结作用。每个平直节理单元都存在粘结和未粘结 2 种状态（图 1（a）14），处于粘结状态的单元接触面上，法向和切向粘结强度分别遵循最大拉应力准则和摩尔库伦准则；处于未粘结状态单元的力学行为则是具有线弹性特征的摩擦滑移14。平直节理单元的法向接触力 Fn和切向接触力 Fs分别采用下式计算：Fn(e)=wemkng(r)dA(e)(1)Fs(e)(t1)=Fs(e)(t0)nA(e)ksus(2)其中，m=0(未粘结，g(r)0)1(其他)n=g1(e)g1(e)g0(e)(未粘结，g0(e)0且g1(e)0)1(其他)(3)式中：g(r)为接触间距，g(r)0），反映任意尺度下，岩体结构面尺寸比值；为结构面密度参数，在二维裂隙网络中，裂隙密度 是通过测线法，测得单位长度测线所截断裂隙的数量（P10），单位为条/m；n(l)在双对数坐标系下图像如图 2 所示14。2溶蚀岩体模型构建2.1节理岩体模型建立2.1.1室内试验制备三组直径 50mm，高 100mm 的标准圆柱形灰岩试样，进行单轴压缩试验并取强度平均值，以消除实验偶然误差。单轴试验采用应力控制伺服压力机，以 0.1MPas1的加载速率进行。得到灰岩的弹性模量 E、泊松比 v、岩体单轴抗压强度 c。灰岩宏观力学参数如表 1：表 1岩体宏观力学参数Table1Macro-mechanicparametersofrockmass参数类型力学参数属性参数值岩块密度/gcm32.50单轴抗压强度c/MPa57.5抗拉强度t/MPa3.50压拉强度之比c/t16.40弹性模量E/GPa22.10泊松比0.19结构面参数内聚力C/MPa0.08内摩擦角/49.002.1.2参数标定根据灰岩实际物理力学参数，通过数值力学实验（单轴压缩、拉伸及直接剪切实验），分别建立细观参数与宏观力学参数的函数关系式16。将灰岩宏观力学参数代入上述函数式中反算细观参数的值(图 3)，细观参数标定结果如表 2 所示。103102alminlmax101100102某结构面尺寸下的数量 n(l)101100101结构面尺寸大小 l102n(l)=ala图2DFN 尺寸密度图Fig.2DensitydiagramofDFNdimension1260中国岩溶2023年2.1.3节理岩体分布特征使用测线法对贵州某典型溶蚀岩体结构面进行现场统计发现，研究区岩体主要发育三组结构面，即层理面及两组共轭节理面（在二维只存在倾角）。采用 P10控制：扫描线单位长度内裂隙条数，控制结构面生成密度。岩体结构面参数如表 3。为消除尺寸效应对岩体强度的影响，对不同尺寸节理岩体进行数值力学试验，观察其强度变化。当岩体强度参数趋于稳定时，岩体的最小尺寸即为岩体单元表征体积（representativeelementaryvolume,REV）。岩样 REV 体积为 4m8m。2.2溶蚀特征参数及溶蚀流程本文采用元胞自动机算法思路，模拟实际岩体溶蚀过程，构建溶蚀岩体模型。元胞自动机包含四个基本要素：元胞、元胞状态、邻域和状态演化规则。模型中所有离散元颗粒统称元胞；与特定状态颗粒相邻的所有颗粒即为邻域；元胞状态为某一时刻元胞所处状态，在该模型中元胞分为“溶蚀”或“未溶蚀”两种状态；状态演化规则是根据当前元胞70剪切裂纹结构面拉张裂纹UCS=57.54 MPa3.57 MPaE=35 Gpav=0.19=0.560504030201000.25(a)(b)(c)(d)00.000 50.001 00.001 50.002 000.000 040.000 080.000 12轴向应力/MPa=1 MPa=3 MPa=2 MPa=4 MPa轴向拉应力/MPa剪应力/MPa剪切位移 x/cm宏观弹模/pa细观弹模/pa轴向应变 轴向应变 横向应变/%0.200.150.100.0504321054321000.010.020.030.043E+10E=1.348e+5.2510102E+101E+100E+100E+00 5.0E+091.0E+101.5E+102.0E+10图3数值实验及拟合参数标定关系式Fig.3Relationshipbetweennumericaltestandfittingmicroscopicparametercalibration表 2岩体细观强度参数Table2Micro-mechanicparametersofrockmass参数类型细观参数/单位参数值颗粒尺寸半径比R*1.66最小半径Rmin0.01平直节理模型(FlatJointModel)杨氏模量Ec/GPa35.0刚度比K*2.00抗拉强度t/MPa6.00粘聚力c/MPa35.0内摩擦角/0.00内摩擦系数0.50光滑节理模型(SmoothJointModel)法向刚度Kn/GPam130.00切向刚度Ks/GPam120.00内摩擦系数0.60内摩擦角b/49.70剪胀角/5.00抗拉强度c/MPa0.00黏聚力cb/MPa0.15第42卷第6期冷德明等：表层喀斯特带溶蚀岩体单轴压缩力学特性模拟研究1261状态和邻域元胞状态，判断下一时步当前元胞状态的函数。本次试验中，溶蚀的概率函数即为状态演化规则。表层喀斯特带岩体的溶蚀以裂隙渗透溶蚀为主。故先对裂隙面颗粒进行溶蚀。考虑到地表水垂直入渗为主，导致竖向节理面溶蚀程度较水平层面更大。溶蚀演化规律 f(dip)定义式:Pf=f(dip)=0.9，dip D(竖向)0.9Rvh，dip D(水平向)(13)式中：dip 为结构面倾角（）；D 为竖向和水平向分界角度（），本次试验 D 取值为 75；Rvh为竖向溶蚀与水平溶蚀概率比（取值为 3）。考虑岩体溶蚀发育程度与岩溶水接触面积正相关，即：非裂隙颗粒的溶蚀概率与邻域中已溶蚀颗粒数有关。非裂隙颗粒溶蚀演化规律 g(n)定义式：P=g(n)=(nN)c(14)式中：n 为与元胞颗粒有接触的已溶蚀颗粒数量；N为与元胞颗粒有接触的颗粒数量总和；c 为溶蚀指数，本次试验 c 取值为 6。为了更好描述溶蚀特征，定义了两种溶蚀特征指标。溶蚀率定义式：k=SkS100%(15)式中：Sk为已溶蚀颗粒面积；S 为模拟岩样颗粒总表面积。曹贤发17等根据区域钻孔资料，拟合得到的溶蚀率函数 r(h)如式(16)：b 值介于 0.10.3 之间。由实测钻孔溶蚀率发现：实测钻孔线溶蚀率通常在20%内1112。h=0 时溶蚀率最大，故计算 a=0.2。溶蚀率取值范围 0,20%。r=aebh(16)溶蚀均匀系数定义：流体渗流速度会造成岩溶洞隙形状分布不同18，P0又或者随深度增加以及岩体形态差异1920，导致岩体结构面内渗水汇集，造成溶蚀裂隙分布集中。为表征溶蚀裂隙的不均匀分布，通过控制随机溶蚀种子的生成概率，控制岩体溶蚀均匀程度。P0=u0(17)式中：溶蚀概率 u 的范围为 umin，umax，可得均匀系数u 即u=u0uminumaxumin(18)式中：umin为 5%；umax为 30%；均匀系数 u 值域为0,1。溶蚀均匀系数越小，表明岩体溶蚀裂隙越集中于岩体某一部分。溶蚀均匀系数越大，说明溶蚀裂隙在岩体分布越均匀。（图 4 列出了 k=20%时，最小、最大溶蚀均匀系数示意图。）溶蚀算法实现步骤：（1）识别岩体模型中属节理、层面的颗粒（通过接触类型可判断），按概率（P0=u0）在节理颗粒中随机产生一定数量的溶蚀颗粒（处溶蚀状态的元胞）。（2）遍历与未溶蚀状态颗粒有接触的颗粒总数（邻域遍历）记作 N。如此时该颗粒为非裂隙颗粒，且与该颗粒有接触的已溶蚀颗粒数为 n，在下一计算时步内，按概率（状态演化规则 P=g(n)）转化为溶蚀状态颗粒；而未溶蚀的裂隙颗粒按概率（状态演化规则P=f(dip)）转为溶蚀颗粒。（3）每经历一次溶蚀计算溶蚀率 k，直到达到设定溶蚀率，溶蚀结束。删除所有溶蚀状态颗粒，溶蚀岩体模型建立完成。否则继续上述溶蚀过程 2。3溶蚀岩体变形破坏过程3.1单轴压缩试验设计在 PFC2D中进行数值单轴压缩试验，在试样顶、底部建立墙体，摩擦系数设为 0（以消除试验的端面摩擦）。采用应变伺服机制控制墙体施加轴向力，加表 3岩体结构面几何参数Table3Geometricparametersofstructuralplaneofrockmass结构面名称倾角迹长间隔分布平均值/标准差分布参数/(下、上限指数)分布P10密度（条/m）节理面J1正态82.26/2.83幂律2.5/（0.15、2）均匀8层面正态3.12/0.16/全贯通均匀41262中国岩溶2023年载速率为：2cmmin1。拟定溶蚀率为 2.5%、5.0%、7.5%、10.0%、12.5%、15.0%、17.5%和 20%，溶蚀均匀系数 u 为 0、0.2、0.4、0.6、0.8 和1.0，共48（ku 为68）组岩样进行全面试验。3.2溶蚀岩体应力应变及破坏分析图 5 的应力应变曲线表明：溶蚀率增加，岩体峰值抗压强度、峰值应变均明显减小21。u=0.2 时，k=5%的溶蚀岩体峰值强度约为 k=10%时峰值强度的 4 倍，是k=15%溶蚀岩体峰值强度的 16 倍。u=0.8 时，k=5%的溶蚀岩体峰值强度约是 k=10%的溶蚀岩体峰值强度的 2 倍，是 k=15%溶蚀岩体峰值强度的 34 倍。k=10%时，u=0.8 的溶蚀岩体峰值应力大约是u=0.2 的岩体峰值应力的两倍。k=15%时，u=0.8 时岩体峰值应力大约是 u=0.2 的岩体峰值应力的56 倍，且前者峰值应变是后者约 2 倍。随溶蚀率增加，岩体峰后应力降变缓，峰后应变显著增加，随 u 增大，溶蚀越均匀，溶蚀率对岩体强度的影响相对减小。通过对溶蚀岩体加载声发射事件及溶蚀岩体（u=0.8、k=10%）加载过程裂纹变化图综合分析。将溶蚀岩体变形破坏过程分为六个阶段22：（1）压密阶段（在图中只出现极短的过程，故不加入讨论）；（2）弹性变形阶段（OA 段）；（3）稳定破裂发展阶段（AB 段）；（4）不稳定破裂发展阶段（BC 段）；（5）峰后缓慢软化阶段（CD 段）；（6）峰后快速软化阶段（DE 段）。弹性变形阶段（OA 段）：岩体内部原生裂隙压密、闭合，岩体呈弹性变形，无明显声发射事件。随溶蚀率增加，该阶段变短，表明岩体有效受力面积减小，在相同应力条件下，岩体应变值更大，更易进入塑性变形阶段。稳定破裂发展阶段（AB 段）：应变增长速率增加，岩体以塑性变形为主。有较明显的声发射事件发生，岩体内部出现新生裂隙。不稳定破裂发展阶段（BC 段）：应变增长速率较前几个阶段显著增加。声发射事件数增加明显，在图 6（c）与图 6（d）中，溶蚀裂隙、节理面两端均出现微裂纹，并追踪软弱结构面，导致裂隙延伸最终形成贯通，岩体压应力达到峰值。随溶蚀均匀系数增加，岩体破坏时产生微裂纹数增加，该阶段曲线增长。峰后缓慢软化阶段（CD 段）：岩体达到峰值强度后，并未立即丧失强度，峰后声发射事件普遍高于峰前。从图 6（e）中发现宏观裂隙面形态无明显变化，但累计微裂纹数阶梯增加，说明新生裂隙产生于裂隙面间及周围薄弱岩桥位置处。岩桥的锁固作用、溶蚀裂隙及节理面间的摩擦作用提供该阶段岩体的承载能力23。裂隙颗粒已溶蚀颗粒(表面积之 Sk)已溶蚀颗粒溶蚀率 k=20%溶蚀裂隙节理面岩样层面最大溶蚀均匀系数(umax)溶蚀状态最小溶蚀均匀系数(umin)溶蚀状态f(dip)g(n)岩块颗粒周围颗粒N=6已溶蚀颗粒n=2图4溶蚀转化过程及最小、大溶蚀均匀系数示意图Fig.4Karstificationandtheminimumandmaximumofdissolutionuniformitycoefficient第42卷第6期冷德明等：表层喀斯特带溶蚀岩体单轴压缩力学特性模拟研究126320OOOOOOAAAAAABBBBBBCCCCCCDDDDDDEEEEE151050201510505432101.21.00.80.60.40.20642064202.52.01.51.00.50432102025151050141600.000 40.000 80.001 20.001 600.000 60.001 20.001 800.000 60.001 20.001 800.000 60.001 20.001 8(a)u=0.2,k=5%(b)u=0.8,k=5%(c)u=0.2,k=10%(d)u=0.8,k=10%(e)u=0.2,k=15%(f)u=0.8,k=15%00.000 30.000 60.000 90.001 200.000 40.000 80.001 20.001 5121086420897654321076543210应力应变曲线声发射事件数声发射事件数 AE(102)声发射事件数 AE(102)声发射事件数 AE(102)声发射事件数 AE(102)声发射事件数 AE(102)声发射事件数 AE(102)应力应变曲线声发射事件数应力应变曲线声发射事件数应力应变曲线声发射事件数应力应变曲线声发射事件数应力应变曲线声发射事件数轴向应力/MPa轴向应力/MPa轴向应力/MPa轴向应力/MPa轴向应力/MPa轴向应力/MPa轴向应变 轴向应变 轴向应变 轴向应变 轴向应变 轴向应变 图5加载条件下溶蚀岩体应力应变曲线、声发射特征Fig.5Stress-straincurveandacousticemissioncharacteristicsofkarstifiedrockmassonloading543AOBCDE2abcdef10543210轴向应力/MPa轴向应变 裂纹分布监测点00.000 30.000 60.000 90.001 20.001 5abcdef声发射事件数 AE(102)u=0.2,k=10%15129630微裂纹数目 n(103 个)应力应变曲线累积微裂纹声发射事件阶段分界点图6岩体变形破坏过程及各阶段裂纹扩展Fig.6Deformationandfailureprocessofrockmassandcrackpropagation1264中国岩溶2023年峰后快速软化阶段（DE 段）：岩样应力快速下降。岩体溶蚀率越高，声发射事件减少明显，直观表现为：破坏后，岩体累计微裂纹数越少。岩体内部岩桥基本断裂，裂隙面间摩擦作用丧失。随溶蚀率增加，岩体峰后应力降（CD 段与 DE 段）变缓，岩体由脆性破坏转为延性破坏24。3.3溶蚀岩体破坏后微裂纹特征分析图 7 选取溶蚀率 k 为 5%、10%、15%和 20%，溶蚀均匀系数 u 为 0、0.4、0.8，共12 个溶蚀岩体破坏后的微裂纹图，分析其破坏后的特征。溶蚀率 kk=5%u=0u=0.4u=0.8k=10%k=15%k=20%溶蚀均匀系数u图7溶蚀岩体破坏后微裂纹分布图Fig.7Distributionofmicrocracksafterthedamageofkarstifiedrockmass由格里菲斯理论可知，洞隙缺陷两端应力集中，在最脆弱的岩桥或长度最短的岩桥部位首先产生微裂纹，并且微裂纹会追踪软弱裂隙面形成贯通。溶蚀均匀系数越小，岩体溶蚀洞隙洞径越大，分布越集中，洞隙两端更容易产生裂隙形成贯通，导致局部破裂；岩体内未溶蚀部位，强度更高，产生微裂纹数更少25。溶蚀均匀系数越大，溶蚀裂隙在岩体内部分布越均匀，岩体由局部破坏转为整体性破坏；相同溶蚀率情况下，溶蚀洞径更小，宏观裂隙形成贯通需历经更长过程，造成不稳定破裂发展阶段曲线增长。3.4单轴抗压强度与溶蚀参数量化关系研究发现：溶蚀岩体单轴抗压强度与溶蚀特征参数呈函数关系。图 8 为不同均匀系数下溶蚀率与第42卷第6期冷德明等：表层喀斯特带溶蚀岩体单轴压缩力学特性模拟研究1265溶蚀岩体单轴抗压强度关系图。在同一溶蚀均匀系数情况下，岩体单轴强度随溶蚀率成负指数函数关系26。即c=c0eCk(19)式中：c0为未溶蚀岩体单轴抗压强度（单位 MPa）；k为溶蚀率，C 与均匀系数 u有关如式(20)。C=15.67u226.23u+21.02(20)在不同溶蚀均匀系数情况下，单轴抗压强度随溶蚀率增加呈下降趋势。最初单轴抗压强度迅速降低，随溶蚀率增加，抗压强度降低减缓，最终收敛为固定值。随溶蚀均匀系数增加，曲线曲率减小，单轴抗压强度下降逐渐趋于线性。4结论通过颗粒离散元软件（PFC2D），对不同溶蚀率和不同溶蚀均匀系数的溶蚀岩体进行单轴压缩试验，获取了单轴压缩条件下溶蚀岩体的应力、应变和加载过程声发射特性，进一步分析了溶蚀岩体的变形破坏特征。同时，也建立了溶蚀岩体单轴抗压强度与溶蚀特征参数（k、u）函数关系式。取得了以下认识：（1）溶蚀岩体变形破坏可分 6 个阶段：溶隙压密（该阶段特征不明显）、弹性变形、稳定破裂发展、不300510溶蚀率 k/%15202520151050单轴抗压强度 c/MPa数据点拟合线300510溶蚀率 k/%15202520151050单轴抗压强度 c/MPa数据点拟合线300510溶蚀率 k/%15202520151050单轴抗压强度 c/MPa数据点拟合线300510溶蚀率 k/%15202520151050单轴抗压强度 c/MPa数据点拟合线300510溶蚀率 k/%15202520151050单轴抗压强度 c/MPa数据点拟合线300510溶蚀率 k/%15202520151050单轴抗压强度 c/MPa数据点拟合线c=28.5e21.25k R2=0.95c=28.5e16.16k R2=0.95c=28.5e12.63k R2=0.96c=28.5e11.18k R2=0.96c=28.5e11.44k R2=0.95c=28.5e10.15k R2=0.96(a)u=0(b)u=0.2(c)u=0.4(d)u=0.6(e)u=0.8(f)u=1.0图8不同溶蚀均匀系数下溶蚀率与单轴抗压强度关系图Fig.8Relationshipbetweenuniaxialcompressivestrengthanddissolutionrateintermsofdifferentdissolutionuniformitycoefficients1266中国岩溶2023年稳定破裂发展、峰后缓慢软化和峰后快速软化阶段。随溶蚀率增加，岩体弹性变形阶段曲线缩短，不稳定破裂发展阶段曲线增长。溶蚀岩体峰值强度后声发射事件表明，峰后岩体主要是岩体内岩桥的锁固作用以及裂隙面间摩擦作用提供强度。获取的溶蚀岩体变形破坏特征有助于揭示岩溶区斜坡失稳机理。（2）溶蚀岩体溶蚀率越高，岩体受力骨架面积越小，岩体单轴抗压强度越低；岩体破坏形式由脆性破坏逐渐转为延性破坏。溶蚀均匀系数越大，岩体破坏形式由局部破坏逐渐转为整体破坏。（3）溶蚀岩体单轴抗压强度与溶蚀率呈负指数关系。函数式中 C 与均匀系数 u有关，且随溶蚀均匀系数增加，该函数关系式逐渐趋于线性。构建的函数关系式，可用于岩溶区地基承载力计算中，溶蚀岩体力学强度的取值。相同溶蚀率情况下，均匀系数越小（溶蚀孔径越大），单轴抗压强度越低，溶蚀均匀系数可纳入岩体质量评价体系。参考文献蒋忠诚,裴建国,夏日元,张美良,雷明堂.我国“十一五”期间的岩溶研究进展与重要活动J.中国岩溶,2010,29（4）：349-354.JIANGZhongcheng,PEIJianguo,XIARiyuan,ZHANGMeil-iang,LEIMingtang.Progressesandimportantactivitiesofkarstresearchduringthe11thFive-YearPlaninChinaJ.Carsolog-icaSinica,2010,29（4）：349-354.1李大通,罗雁.中国碳酸盐岩分布面积测量J.中国岩溶,1983,2（2）：147-150.LIDatong,LUOYan.Measurementofcarbonaterocksdistribu-tionareainChinaJ.CarsologicaSinica,1983,2（2）：147-150.2蒋忠诚.中国南方表层岩溶带的特征及形成机理J.热带地理,1998,18（4）：322-326.JIANGZhongcheng.FeaturesofepikarstzoneinSouthChinaandformationmechanismJ.TropicalGeography,1998,18（4）：322-326.3彭韬,周长生,宁茂岐,付磊,戴德求,王世杰.基于探地雷达解译的喀斯特坡地表层岩溶带空间分布特征研究J.第四纪研究,2017,37（6）：1262-1270.PENG Tao,ZHOU Changsheng,NING Maoqi,FU Lei,DAIDeqiu,WANGShijie.Studyonspatialdistributionofepikarstzone on plateau karst slope based on 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