砂质泥岩三轴卸荷蠕变试验研究

发布时间：2017-11-03 13:28

  本文关键词：砂质泥岩三轴卸荷蠕变试验研究

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【摘要】：为了揭示深部软弱地层开挖卸荷后围岩流变力学特性,开展砂质泥岩恒轴压逐级卸围压三轴卸荷蠕变试验,研究软岩轴向、侧向和体积蠕变规律和卸荷流变过程中偏应力 应变关系特性。主要结论有:(1)每卸除一级应力(10 MPa)产生的瞬时变形、蠕变变形、蠕变变形相对该级荷载下的瞬时变形的比值、蠕变变形占总变形量百分比均随偏应力的增加而增大,围压越低蠕变变形增加的幅度越大;(2)随着围压逐级卸荷,岩石内部产生竖向张性微裂纹,微裂纹的萌生和扩展使得卸围压瞬时产生较明显的侧向变形,且蠕变过程中微裂纹将发生与应力水平相应的时效扩展,产生黏塑性变形;(3)岩石在时效条件下的渐进破坏的本质是损伤随时间的逐渐累积,并伴随着裂纹的时效扩展,统称为时效损伤破裂;(4)随着围压逐级卸荷,偏应力增大,历史上经历的卸荷级数多、蠕变时间长,试样内部积累的不可恢复应变和损伤越多,时效损伤破裂越剧烈,在该级荷载条件下轴压低的试样其流变速率越大,蠕变变形量越大,卸荷效应和流变特征更加明显,同时伴随显著的侧向扩容,导致蠕变扩容;(5)卸荷和蠕变所产生的损伤和塑性变形对后续力学行为影响非常显著。
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;武汉大学土木建筑工程学院;武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2014CB046904,2015CB058102) 国家自然科学基金资助项目(41130742)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言深部地下工程穿越软弱地层时,围岩所处的地应力高、岩体结构软弱构成了挤压大变形的基本条件。国际上围岩挤压大变形的定义[1-5]有一个共性,即挤压大变形具有显著的时间效应。而围岩挤压大变形严重制约着工程安全,如导致TBM掘进围岩挤压大变形卡机[6],导致煤矿巷道和隧道

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本文编号：1136403