지하 갱도 굴착 및 하중 해제 과정에서 절리 암반의 역학적 특성과 균열 확장 거동은 공사의 안전과 안정성에 매우 중요하다. 본 연구는 쓰촨 카라 수력발전소 지하 발전소의 절리 사질 판암을 대상으로 완전 절리 및 비관통 절리 사질 판암에 대한 삼축 압축 및 하중 해제 실험을 수행하여 다양한 하중 경로 하에서 사질 판암의 역학적 및 변형 특성을 분석하고, 다양한 강도 기준이 사질 판암의 하중 및 하중 해제 역학 특성을 잘 설명하는지 탐구하며, 파괴 역학과 결합하여 균열 확장 메커니즘을 연구하였다. 결과는 초기 둘레압이 증가함에 따라 다양한 응력 경로 하에서 시료의 최대 응력 및 최대 변형률이 증가하는 경향을 보였으며, 삼축 하중 실험과 비교 시, 하중 해제 경로와 절리는 시료의 지지 능력을 감소시키는 것으로 나타났다. 축압 해제 및 둘레압 해제 시 완전 시료의 점착력은 각각 4.1% 증가 및 30.4% 감소하였고, 내부 마찰각은 각각 3.5% 및 7.3% 증가하였으며, 절리 시료는 완전 시료에 비해 점착력이 각각 32.9% 및 53% 감소하고, 내부 마찰각은 각각 2.2% 및 10% 감소하였다. 모어-쿨롱 및 드루커-프래거 강도 기준과 비교할 때, 모기-쿨롱 강도 기준은 하중 및 하중 해제 과정에서 사질 판암의 파괴 강도 특성을 더 잘 나타내었다. 동일 경로 하에서 이론적 파괴 각도는 둘레압이 증가함에 따라 증가하였으며, 이중 절리 시료가 완전 시료보다 컸다. 다양한 경로 하에서 시료의 이론적 파괴 각도는 대략 55°~60° 범위에 집중되었다.

하중 해제 암반 역학; 비관통 절리; 사질 판암; 파괴 역학; 균열 확장