CN107748111A - 一种岩体结构面长期抗剪强度的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩体结构面长期抗剪强度的确定方法。首先制备岩体结构面试样；对试样进行剪切蠕变室内试验，得到试样的剪切蠕变曲线；通过剪切蠕变室内试验确定岩体结构面的长期抗剪强度区间；根据所得岩体结构面试样的剪切蠕变曲线，建立试样的剪切蠕变模型，得出模型参数；根据试样尺寸和结构面特征，建立试样的数值模型；将所得长期抗剪强度区间等分为若干份，作为数值试验中拟施加的水平剪应力值，对岩体结构面试样进行剪切蠕变数值试验，通过剪切蠕变数值试验得到岩体结构面长期抗剪强度的准确值。本发明首先依据室内试验结果，确定岩体结构面长期抗剪强度的区间范围，然后基于数值试验结果，准确得出岩体结构面的长期抗剪强度。

Description

一种岩体结构面长期抗剪强度的确定方法

一、技术领域：

本发明涉及岩石力学与工程领域，具体涉及一种岩体结构面长期抗剪强度的确定方法。

二、背景技术：

在水利、采矿、交通、能源和国防工程中，广泛发育节理、软弱夹层等各种岩体结构面。岩体结构面的长期抗剪强度对工程的长期稳定和安全起到至关重要的影响作用。大量工程实践表明，岩质高边坡、深埋地下厂房和超长水工隧洞从开始变形到最终失稳破坏是一个与时间有关的复杂非线性累进过程，岩体结构面的长期抗剪强度对于工程的变形破坏和失稳起到了关键的控制作用。当施加的剪应力低于岩体结构面的长期抗剪强度时，岩体结构面的蠕变速率随时间逐渐减小，岩体结构面不会发生破坏失稳；当施加的剪应力高于岩体结构面的长期抗剪强度时，岩体结构面的蠕变速率随时间不断增加，并最终导致岩体结构面发生破坏失稳。因此，岩体结构面长期抗剪强度的研究对于工程的长期稳定和安全评价具有十分重要的理论和实践意义。

目前，一般采用等时曲线法、过渡蠕变法、蠕变曲线第一拐点法等方法来确定岩体结构面的长期抗剪强度。这些方法需要对蠕变试验曲线进行处理，然后依据得到的相应曲线拐点确定岩体结构面的长期抗剪强度。然而，这些方法得到的岩体结构面长期抗剪强度精度通常不高。这是由于长期抗剪强度确定过程中需要人为主观目测曲线拐点的位置，由此得到的岩体结构面长期抗剪强度具有随意性和不准确性；另一方面，如果岩体结构面的剪切蠕变特征不明显时，处理得到的曲线拐点不明显，导致难以直接从曲线上目测拐点，从而无法准确得出岩体结构面的长期抗剪强度。因此，提出一种能够克服上述缺点、适用范围广、精度高的岩体结构面长期抗剪强度确定方法是非常必要的。

三、发明内容：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有岩体结构面长期抗剪强度确定方法中存在的不足之处，本发明提供一种岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，本发明方法能够解决现有技术评价方法人为因素影响大、精度低的问题；能够准确得出岩体结构面的长期抗剪强度。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：

本发明提供一种岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，所述确定方法包括以下步骤：

a、制备岩体结构面试样；

b、对制备的岩体结构面试样进行剪切蠕变室内试验，得到试样的剪切蠕变曲线；

c、通过剪切蠕变室内试验确定岩体结构面的长期抗剪强度区间；

d、根据得到的岩体结构面试样的剪切蠕变曲线，建立试样的剪切蠕变模型，得出模型参数；

e、根据步骤a制备的岩体结构面试样尺寸和结构面特征，在数值软件中建立试样的数值模型；

f、将步骤c得到的长期抗剪强度区间等分为若干份，作为数值试验中拟施加的水平剪应力值，对岩体结构面试样进行剪切蠕变数值试验，通过剪切蠕变数值试验得到岩体结构面长期抗剪强度的准确值。

根据上述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，步骤a中岩体结构面试样的制备方法为：

首先现场采集含结构面的岩块，结构面为无充填的平直硬性结构面；采用锯石机将采集的岩块切割成规则块体，切割后用水泥砂浆将规则块体浇铸成立方体试样，结构面位于立方体试样的正中位置(以便沿结构面位置进行剪切蠕变室内试验)，即得到岩体结构面试样。

根据上述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，步骤b中剪切蠕变室内试验的操作方法为：

首先对岩体结构面试样进行常规剪切试验，得出岩体结构面的常规抗剪强度τ_c；然后对岩体结构面试样进行剪切蠕变室内试验；根据工程中岩体结构面所受的垂直应力大小确定试验法向应力σ，对岩体结构面试样施加法向应力σ至预定值，保持法向应力σ不变；采用分别加载方式由低到高对岩体结构面试样施加不同级别的水平剪应力τ；所述水平剪应力τ值依据岩体结构面常规抗剪强度试验结果确定；将岩体结构面常规抗剪强度τ_c的10％～15％作为剪切蠕变试验中拟施加的水平剪应力差值，即第一级水平剪应力为岩体结构面常规抗剪强度τ_c的10％～15％，第二级水平剪应力为岩体结构面常规抗剪强度τ_c的20％～30％，依此类推；每级剪应力τ施加后，保持剪应力τ恒定不变，观测并记录结构面的剪应变μ随时间t的变化规律；当剪应变μ增加速率小于0.001mm/h时，停止施加本级剪应力，施加下一级剪应力，直至试样结构面发生蠕变破坏为止，得到岩体结构面试样的剪切蠕变曲线。

根据上述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，步骤c中岩体结构面长期抗剪强度区间的确定方法为：

步骤b得到的岩体结构面的剪切蠕变曲线分为三个阶段：衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段；在某一级剪应力τ_n的作用下，岩体结构面剪切蠕变曲线仅出现衰减蠕变和稳态蠕变阶段，而在下一级剪应力τ_n+1的作用下，岩体结构面剪切蠕变曲线经过衰减蠕变和稳态蠕变阶段后，接着出现了加速蠕变阶段，导致岩体结构面发生剪切蠕变破坏，则岩体结构面长期抗剪强度的区间范围是：τ_n～τ_n+1。

根据上述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，步骤d中建立岩体结构面剪切蠕变模型、得出模型参数的操作方法为：

根据得到的岩体结构面试样的剪切蠕变曲线，分析结构面的剪切蠕变特性；考虑不同蠕变阶段特征，建立岩体结构面相应蠕变阶段的力学模型；当各级轴向应力下试样的蠕变曲线均表现为衰减蠕变和稳态蠕变阶段，则选用西原模型；当前几级轴向应力下试样的蠕变曲线表现为衰减蠕变和稳态蠕变阶段，而最后一级轴向应力下试样的蠕变曲线表现为衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段，则选用非线性流变模型；根据建立的岩体结构面蠕变模型，采用最小二乘法、回归分析法或粒子群优化算法对试验数据进行辨识；通过不断调整模型参数，使模型拟合曲线与试验曲线尽可能重合，拟合误差在设定范围内，将拟合得到的最优参数作为岩体结构面的蠕变模型参数。

西原模型的蠕变方程为：

非线性流变模型的蠕变方程为：

式中：τ为剪应力，u为剪应变，G₁为瞬时剪切模量，G₂为黏弹性剪切模量，η₁、η₂、η₃为黏滞系数，τ_f、τ_s为剪应力阈值，a、b为蠕变参数，t为试验时间。

根据上述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，步骤e中岩体结构面试样数值模型的建立方法为：

根据步骤a制备的岩体结构面试样尺寸和步骤b得出的试样常规抗剪强度，在数值软件中建立相应的数值模型，并进行网格剖分和单元格赋值；数值模型的边界条件和试验方法同步骤b；将步骤d得到的蠕变模型和模型参数应用于数值模型中，使该数值模型能够精确进行岩体结构面剪切蠕变数值试验。

根据上述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，步骤f中获得岩体结构面试样长期抗剪强度准确值的具体方法为：

将步骤c得到的岩体结构面长期抗剪强度区间等分为L份，作为数值试验中拟施加的水平剪应力值，即τ_n、…、τ_k、τ_k+1、…、τ_n+1，L值根据设定的岩体结构面长期抗剪强度精度确定；设定的长期抗剪强度精度越高，L值则越大；应用步骤e建立的数值模型，采用分别加载方式从低到高施加水平剪应力，进行岩体结构面剪切蠕变数值试验，得出每级剪应力下结构面的剪应变μ随时间t的变化曲线；当在第k级剪应力τ_k作用下，岩体结构面的剪切蠕变数值试验曲线表现为衰减蠕变和稳态蠕变阶段，而在第k+1级剪应力τ_k+1作用下，岩体结构面的剪切蠕变数值试验曲线经过衰减蠕变和稳态蠕变阶段后，出现了加速蠕变阶段，岩体结构面发生剪切蠕变破坏，则剪应力τ_k为岩体结构面的长期抗剪强度的准确值。

本发明首先依据室内试验结果，确定岩体结构面长期抗剪强度的区间范围，然后基于数值试验结果，准确得出岩体结构面的长期抗剪强度。

本发明的积极有益效果：

1、目前现有的岩体结构面长期抗剪强度确定方法，无法控制求解得到的长期抗剪强度精度；本发明能够预先设定待求解的长期抗剪强度精度，可以准确得出岩体结构面的长期抗剪强度，克服了传统方法主观判别、误差大的缺点，使计算结果更客观、更科学，为岩体结构面长期抗剪强度的确定提供了一种精度可控的新方法。

2、岩体结构面剪切蠕变室内试验耗资大、周期长，能够施加的剪应力级数少，无法直接得出岩体结构面剪切蠕变破坏前的最大剪应力值，即长期抗剪强度，仅能得出岩体结构面长期抗剪强度的区间；本发明将岩体室内试验和数值试验相结合，根据设定的精度将室内试验得出的长期抗剪强度区间等分为若干份剪应力值，采用费用低、精度高，可反复重复的数值试验，精确重现室内试验所不能实现的大量多级剪应力加载，从长期抗剪强度区间中直接得出岩体结构面剪切蠕变破坏前的最大剪应力值，可以准确得出岩体结构面的长期抗剪强度值。

3、本发明发挥了数值试验的优点，弥补了室内试验的缺点，易于推广应用于实际岩体工程中。

四、附图说明：

图1本发明岩体结构面长期抗剪强度的确定方法流程示意图；

图2砂岩结构面剪切蠕变室内试验曲线；

图3岩体结构面蠕变曲线阶段示意图；

图4基于数值试验曲线确定砂岩结构面长期抗剪强度的准确值；

图5大理岩结构面剪切蠕变室内试验曲线；

图6基于数值试验曲线确定大理岩结构面长期抗剪强度的准确值。

五、具体实施方式：

以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明保护的技术内容。

本发明岩体结构面长期抗剪强度的确定方法操作流程示意图详见附图1所示。

实施例1：

以我国中部某水利工程砂岩为例，基于室内试验和数值试验，确定砂岩结构面的长期抗剪强度，具体操作步骤如下：

a、现场采集含结构面的砂岩岩块，结构面为无充填的平直硬性结构面；采用锯石机切割岩块，然后用水泥砂浆将岩块浇铸成15cm×15cm×15cm的立方体结构面试样，结构面位于立方体试样的正中位置；

b、首先，采用岩石剪切仪对砂岩结构面试样进行常规剪切试验，根据工程中岩体结构面所受的实际垂直应力大小，法向应力σ取为2.39MPa，得到砂岩结构面的常规抗剪强度τ_c为2.86MPa；然后，采用流变仪对砂岩结构面试样进行剪切蠕变室内试验，与常规试验中的法向应力σ值相同，剪切蠕变试验中对砂岩结构面试样施加的法向应力σ也为2.39MPa，保持法向应力σ不变；采用分别加载方式施加水平剪应力τ，水平剪应力τ分别为砂岩结构面试样常规抗剪强度τ_c的15％、30％、45％、60％和75％，即0.43MPa、0.86MPa、1.29MPa、1.72MPa和2.15MPa；每级剪应力τ施加后，保持剪应力τ恒定不变，观测并记录砂岩结构面的剪应变μ随时间t的变化规律；当剪应变μ增加速率小于0.001mm/h时，停止施加本级剪应力，施加下一级剪应力，直至砂岩结构面发生蠕变破坏为止，得到砂岩结构面试样的剪切蠕变曲线(如附图2所示)；

c、步骤b得到的砂岩结构面的剪切蠕变曲线可以分为三个阶段：衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段(如附图3所示)；在水平剪应力τ分别为0.43MPa、0.86MPa、1.29MPa和1.72MPa作用下，砂岩结构面剪切蠕变曲线仅出现了衰减蠕变和稳态蠕变阶段，而在水平剪应力τ为2.15MPa作用下，砂岩结构面剪切蠕变曲线分别出现了衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段，砂岩结构面发生剪切蠕变破坏，则砂岩结构面的长期抗剪强度区间范围是：1.72MPa～2.15MPa；

d、根据步骤b得到的砂岩结构面的剪切蠕变曲线，分析结构面的剪切蠕变特性；选用非线性流变模型描述砂岩结构面的衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段；采用最小二乘法对试验数据进行辨识，设定模型的拟合值与试验值的相关系数平方R²大于0.95，得出不同剪应力下砂岩结构面的蠕变模型参数，如表1所示；

表1不同剪应力下砂岩结构面的蠕变模型参数

e、根据步骤a制备的岩体结构面试样尺寸15cm×15cm×15cm和步骤b得到的结构面抗剪强度τ_c＝2.86MPa，在有限差分软件FLAC^3D中建立相应的砂岩结构面数值模型，并进行网格剖分和单元格赋值；将步骤d得到的非线性流变模型进行二次开发嵌入到FLAC^3D软件中，将步骤d得到的模型参数应用于数值模型中；对试样底部施加固定边界条件，对试样顶部施加法向应力，法向应力大小与步骤b室内试验相同，也为2.39MPa，保持法向应力恒定不变；对砂岩结构面施加设定的剪应力，保持剪应力不变，软件记录并输出砂岩结构面的剪应变u随时间t的变化曲线；改变施加的剪应力值，使该数值模型可以精确进行不同剪应力下砂岩结构面的剪切蠕变数值试验；

f、设定待求解的长期抗剪强度精度为0.01MPa，则将步骤c得到的砂岩结构面长期抗剪强度区间1.72MPa～2.15MPa等分为43份，数值试验中拟施加的水平剪应力分别为1.73MPa、1.74MPa、1.75MPa、…、2.15MPa；应用步骤e建立的砂岩结构面数值模型，由低到高逐级施加上述剪应力值，进行砂岩结构面剪切蠕变数值试验；当剪应力增加至1.97MPa时，砂岩结构面的剪切蠕变数值试验曲线还是仅出现衰减蠕变和稳态蠕变阶段，并未出现加速蠕变阶段，而在下一级剪应力1.98MPa作用下，砂岩结构面的剪切蠕变数值试验曲线经过衰减蠕变和稳态蠕变阶段，出现了加速蠕变阶段(如附图4所示)，则依据设定的精度，砂岩结构面的长期抗剪强度为1.97MPa。

实施例2：

以我国西南某水利工程大理岩为例，基于室内试验和数值试验，确定大理岩结构面的长期抗剪强度，具体操作步骤如下：

a、现场采集含结构面的大理岩岩块，结构面为无充填的平直硬性结构面；采用锯石机切割岩块，然后用水泥砂浆将岩块浇铸成15cm×15cm×15cm的立方体结构面试样，结构面位于立方体试样的正中位置；

b、首先，采用岩石剪切仪对大理岩结构面试样进行常规剪切试验，根据工程中岩体结构面所受的实际垂直应力大小，法向应力σ取为5.41MPa，得到大理岩结构面的常规抗剪强度τ_c为6.10MPa；然后，采用流变仪对大理岩结构面试样进行剪切蠕变室内试验，与常规试验中的法向应力σ值相同，剪切蠕变试验中对大理岩结构面试样施加的法向应力σ也为5.41MPa，保持法向应力σ不变；采用分别加载方式施加水平剪应力τ，水平剪应力τ分别为大理岩结构面试样常规抗剪强度τ_c的10％、20％、30％、40％、50％和60％，即0.61MPa、1.22MPa、1.83MPa、2.44MPa、3.05MPa和3.66MPa；每级剪应力τ施加后，保持剪应力τ恒定不变，观测并记录大理岩结构面的剪应变μ随时间t的变化规律；当剪应变μ增加速率小于0.001mm/h时，停止施加本级剪应力，施加下一级剪应力，直至大理岩结构面发生蠕变破坏为止，得到大理岩结构面试样的剪切蠕变曲线(如附图5所示)；

c、步骤b得到的大理岩结构面的剪切蠕变曲线可以分为三个阶段：衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段；在水平剪应力τ分别为0.61MPa、1.22MPa、1.83MPa、2.44MPa和3.05MPa作用下，大理岩结构面剪切蠕变曲线仅出现了衰减蠕变和稳态蠕变阶段，而在水平剪应力τ为3.66MPa作用下，大理岩结构面剪切蠕变曲线分别出现了衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段，大理岩结构面发生剪切蠕变破坏，则大理岩结构面的长期抗剪强度区间范围是：3.05MPa～3.66MPa；

d、根据步骤b得到的大理岩结构面的剪切蠕变曲线，分析结构面的剪切蠕变特性；选用非线性流变模型描述大理岩结构面的衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段；采用最小二乘法对试验数据进行辨识，设定模型的拟合值与试验值的相关系数平方R²大于0.95，得出不同剪应力下大理岩结构面的蠕变模型参数(如表2所示)；

表2不同剪应力下大理岩结构面的蠕变模型参数

e、根据步骤a制备的岩体结构面试样尺寸15cm×15cm×15cm和步骤b得到的结构面抗剪强度τ_c＝6.10MPa，在有限差分软件FLAC^3D中建立相应的大理岩结构面数值模型，并进行网格剖分和单元格赋值；将步骤d得到的非线性流变模型进行二次开发嵌入到FLAC^3D软件中，将步骤d得到的模型参数应用于数值模型中；对试样底部施加固定边界条件，对试样顶部施加法向应力，法向应力大小与步骤b室内试验相同，也为5.41MPa，保持法向应力恒定不变；对大理岩结构面施加设定的剪应力，保持剪应力不变，软件记录并输出大理岩结构面的剪应变u随时间t的变化曲线；改变施加的剪应力值，使该数值模型可以精确进行不同剪应力下大理岩结构面的剪切蠕变数值试验；

f、设定待求解的长期抗剪强度精度为0.001MPa，则将步骤c得到的大理岩结构面长期抗剪强度区间3.05MPa～3.66MPa等分为610份，数值试验中拟施加的水平剪应力分别为3.051MPa、3.052MPa、3.053MPa、…、3.660MPa；应用步骤e建立的大理岩结构面数值模型，由低到高逐级施加上述剪应力值，进行大理岩结构面剪切蠕变数值试验；当剪应力增加至3.397MPa时，大理岩结构面的剪切蠕变数值试验曲线还是仅出现衰减蠕变和稳态蠕变阶段，并未出现加速蠕变阶段，而在下一级剪应力3.398MPa作用下，大理岩结构面的剪切蠕变数值试验曲线经过衰减蠕变和稳态蠕变阶段，出现了加速蠕变阶段(如附图6所示)，则依据设定的精度，大理岩结构面的长期抗剪强度为3.397MPa。

Claims (7)

1.一种岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括以下步骤：

a、制备岩体结构面试样；

b、对制备的岩体结构面试样进行剪切蠕变室内试验，得到试样的剪切蠕变曲线；

c、通过剪切蠕变室内试验确定岩体结构面的长期抗剪强度区间；

d、根据得到的岩体结构面试样的剪切蠕变曲线，建立试样的剪切蠕变模型，得出模型参数；

e、根据步骤a制备的岩体结构面试样尺寸和结构面特征，在数值软件中建立试样的数值模型；

f、将步骤c得到的长期抗剪强度区间等分为若干份，作为数值试验中拟施加的水平剪应力值，对岩体结构面试样进行剪切蠕变数值试验，通过剪切蠕变数值试验得到岩体结构面长期抗剪强度的准确值。

2.根据权利要求1所述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，其特征在于，步骤a中岩体结构面试样的制备方法为：

首先现场采集含结构面的岩块，结构面为无充填的平直硬性结构面；采用锯石机将采集的岩块切割成规则块体，切割后用水泥砂浆将规则块体浇铸成立方体试样，结构面位于立方体试样的正中位置，即得到岩体结构面试样。

3.根据权利要求1所述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，其特征在于，步骤b中剪切蠕变室内试验的操作方法为：

首先对岩体结构面试样进行常规剪切试验，得出岩体结构面的常规抗剪强度τ_c；然后对岩体结构面试样进行剪切蠕变室内试验；根据工程中岩体结构面所受的垂直应力大小确定试验法向应力σ，对岩体结构面试样施加法向应力σ至预定值，保持法向应力σ不变；采用分别加载方式由低到高对岩体结构面试样施加不同级别的水平剪应力τ；所述水平剪应力τ值依据岩体结构面常规抗剪强度试验结果确定；将岩体结构面常规抗剪强度τ_c的10％～15％作为剪切蠕变试验中拟施加的水平剪应力差值，即第一级水平剪应力为岩体结构面常规抗剪强度τ_c的10％～15％，第二级水平剪应力为岩体结构面常规抗剪强度τ_c的20％～30％，依此类推；每级剪应力τ施加后，保持剪应力τ恒定不变，观测并记录结构面的剪应变μ随时间t的变化规律；当剪应变μ增加速率小于0.001mm/h时，停止施加本级剪应力，施加下一级剪应力，直至试样结构面发生蠕变破坏为止，得到岩体结构面试样的剪切蠕变曲线。

4.根据权利要求1所述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，其特征在于，步骤c中岩体结构面长期抗剪强度区间的确定方法为：

步骤b得到的岩体结构面的剪切蠕变曲线分为三个阶段：衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段；在某一级剪应力τ_n的作用下，岩体结构面剪切蠕变曲线仅出现衰减蠕变和稳态蠕变阶段，而在下一级剪应力τ_n+1的作用下，岩体结构面剪切蠕变曲线经过衰减蠕变和稳态蠕变阶段后，接着出现了加速蠕变阶段，导致岩体结构面发生剪切蠕变破坏，则岩体结构面长期抗剪强度的区间范围是：τ_n～τ_n+1。

5.根据权利要求1所述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，其特征在于，步骤d中建立岩体结构面剪切蠕变模型、得出模型参数的操作方法为：

根据得到的岩体结构面试样的剪切蠕变曲线，分析结构面的剪切蠕变特性；考虑不同蠕变阶段特征，建立岩体结构面相应蠕变阶段的力学模型；当各级轴向应力下试样的蠕变曲线均表现为衰减蠕变和稳态蠕变阶段，则选用西原模型；当前几级轴向应力下试样的蠕变曲线表现为衰减蠕变和稳态蠕变阶段，而最后一级轴向应力下试样的蠕变曲线表现为衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段，则选用非线性流变模型；根据建立的岩体结构面蠕变模型，采用最小二乘法、回归分析法或粒子群优化算法对试验数据进行辨识；通过不断调整模型参数，使模型拟合曲线与试验曲线尽可能重合，拟合误差在设定范围内，将拟合得到的最优参数作为岩体结构面的蠕变模型参数。

6.根据权利要求1所述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，其特征在于，步骤e中岩体结构面试样数值模型的建立方法为：

根据步骤a制备的岩体结构面试样尺寸和步骤b得出的试样常规抗剪强度，在数值软件中建立相应的数值模型，并进行网格剖分和单元格赋值；数值模型的边界条件和试验方法同步骤b；将步骤d得到的蠕变模型和模型参数应用于数值模型中，使该数值模型能够精确进行岩体结构面剪切蠕变数值试验。

7.根据权利要求1所述的岩体结构面长期抗剪强度的确定方法，其特征在于，步骤f中获得岩体结构面试样长期抗剪强度准确值的具体方法为：

将步骤c得到的岩体结构面长期抗剪强度区间等分为L份，作为数值试验中拟施加的水平剪应力值，即τ_n、…、τ_k、τ_k+1、…、τ_n+1，L值根据设定的岩体结构面长期抗剪强度精度确定；设定的长期抗剪强度精度越高，L值则越大；应用步骤e建立的数值模型，采用分别加载方式从低到高施加水平剪应力，进行岩体结构面剪切蠕变数值试验，得出每级剪应力下结构面的剪应变μ随时间t的变化曲线；当在第k级剪应力τ_k作用下，岩体结构面的剪切蠕变数值试验曲线表现为衰减蠕变和稳态蠕变阶段，而在第k+1级剪应力τ_k+1作用下，岩体结构面的剪切蠕变数值试验曲线经过衰减蠕变和稳态蠕变阶段后，出现了加速蠕变阶段，岩体结构面发生剪切蠕变破坏，则剪应力τ_k为岩体结构面的长期抗剪强度的准确值。