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轴压水压耦合作用下裂隙砂岩蠕变特性

2021-01-25刘德峰刘鹏涛张臻悦席银龙柴修伟

工程科学与技术 2021年1期
关键词:模型

刘德峰,刘鹏涛,张臻悦*,席银龙,柴修伟

(1.武汉工程大学资源与安全工程学院,湖北武汉430070;2.湖北省化学工业设计研究院,湖北武汉 430070)

水利水电、隧道及采矿工程建设中,受工程扰动等因素的影响,实际工程岩体内产生大量非连续的微观或宏观裂隙。在自然界或实际工程中,如库岸边坡、地下水库坝体和防水煤柱等,具有初始损伤的煤(岩)体与水直接充分接触,承受荷载和静水压力的耦合作用。随着压力水-岩耦合作用时间增加,岩石强度力学特性损伤劣化现象更加明显,会导致出现与水相关的工程灾害,如Malpasset拱坝溃决[1]、三峡库区蓄水后的库岸滑坡[2],以及高水压下隧洞围岩蠕变对锦屏二级水电站长期稳定性的影响[3]等。因此,研究压力水下裂隙岩石的蠕变特性,对评价处于荷载与压力水耦合作用下岩土工程的长期稳定性具有重要的科学意义。

目前,国内外学者对裂隙岩石蠕变特性开展了大量研究工作。杨红伟等[4]采用煤岩流变仪,进行细砂岩孔隙水压分级加载蠕变试验,发现细砂岩孔隙体积的演化规律与微孔洞的损伤破坏特征相吻合。Zhao等[5]在石灰岩上预制裂隙,开展了三轴加卸载试验,探讨加卸载下裂纹岩石的蠕变特性变化规律。牛双建等[6]采用岩石三轴流变仪,对损伤破裂砂岩进行单轴蠕变试验,分析了相应的蠕变特性。陈芳[7]对裂隙辉绿岩进行了三轴蠕变试验,分别从轴向、侧向及体积变形等方面分析了蠕变变化规律,并探讨了岩石蠕变损伤阈值。……

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