俞凯木，俞缙,2，周雨晴

(1. 华侨大学 岩土工程研究所，福建 厦门 361021；2. 中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221008)



考虑孔隙水压劣化作用的围岩黏弹性变形解

俞凯木1，俞缙1,2，周雨晴1

(1. 华侨大学 岩土工程研究所，福建 厦门 361021；2. 中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州 221008)

摘要:基于Terzaghi 有效应力原理，建立孔隙水压作用下轴对称隧洞的平衡方程，利用平面应变理论计算弹性应力场，并在体积应变率保持不变下获得高孔隙水压劣化Kelvin流变围岩的黏弹性蠕变解。在对比Gu解基础上，对不同孔隙水压与水头边界进行敏感性分析，结果表明：随着孔隙水压增大，蠕变稳定阶段逐渐向不稳定发展，尤其在高孔隙水压作用下围岩劣化变形能力明显增大，印证了佘成学等人的试验成果；当内外水压比较小时，洞壁时效变形发展较快，蠕变衰减阶段持续时间较长。该研究可为分析高孔隙水压作用下深埋隧洞围岩劣化的黏弹性变形提供理论基础。

关键词：孔隙水压；平衡方程；黏弹性蠕变；围岩劣化；弹性应力

在高孔隙水压作用下，岩石的强度由于围压被抵消而降低，其承载时间逐渐缩短，变形能力明显增大[1-3]。试验研究表明[4]，随着孔隙水压增大，高围压下Kelvin流变岩体的黏弹性模量显著线性递减。因此，深埋岩体隧洞在高孔隙水压作用下岩体质量不断劣化，其强度和变形刚度逐渐衰减，变形能力逐步增大。近年来，随着矿山开采工程、水利水电工程向深部发展[5]，高地应力与高孔隙水压条件下隧洞长期变形与稳定问题日益突出，高孔隙水压劣化作用下围岩时效变形研究尚处于探索阶段。……