砂质泥岩卸荷流变本构模型研究

作     者：原先凡 邓华锋 李建林 

作者机构：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100044 

基　　金：中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室开放研究基金项目(IWHR-SKL-201316) 湖北省高等学校青年教师深入企业行动计划项目(XD2014035) 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2015年第37卷第9期

页      码：1733-1739页

摘      要：基于隧洞开挖过程中围岩应力的实际调整路径设计加轴压卸围压条件下的分级卸荷流变实验,对某水电站引水隧洞洞轴线主要穿越的砂质泥岩的卸荷流变力学特性进行研究。试验结果表明:1应力水平低于岩石破坏应力时,砂质泥岩的流变只表现出衰减流变阶段和稳态流变阶段,且随着围压的逐级卸除,应力水平逐渐超过岩石的长期强度,试样的稳态流变速率由最初接近于0的常数逐渐增大至一个大于0的常数;2应力水平高于岩石破坏应力时,砂质泥岩经过衰减流变阶段和稳态流变阶段之后进入非线性加速流变阶段直至发生破坏,通过对比发现,不同卸荷初始围压下试样发生流变破坏的总历时不同,且各试样发生非线性加速流变的启动时间也显著不同。对砂质泥岩卸荷流变试验结果分析表明,西元模型能够较好地描述应力水平低于破坏应力时砂质泥岩的流变特性,但却无法反映应力水平高于其破坏应力时的非线性加速流变特征,基于此,引入岩石非线性加速流变启动元件,通过将其与西元模型相结合建立了一个新的非线性黏弹塑性流变模型,对提出的模型进行参数辨识,并将流变模型拟合结果与试验结果进行对比,结果表明,新建立的卸荷流变本构模型能够较全面地描述砂质泥岩卸荷流变破坏的全过程,证明所建模型是正确合理的。

主 题 词：砂质泥岩 加轴压卸围压 卸荷流变 长期强度 非线性黏弹塑性流变模型 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11779/cjge201509024

馆 藏 号：203101952...