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Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2017-01-01

Journal:岩土工程学报

Included Journals:EI、CSCD、Scopus

Volume:39

Issue:10

Page Number:1832-1841

ISSN No.:1000-4548

Key Words:循环加卸载;蠕变-渗流耦合;渗透率;体积应变;单元安全指标

Abstract:以大东山隧道的石英岩为研究对象,进行循环加卸载条件下岩石蠕变-渗流耦合试验,分析了岩石加卸载过程中的蠕变、渗透性变化规律和渗流-蠕变耦合机理,得到压密阶段、裂纹扩展阶段和裂纹贯通阶段岩石体积应变的发展规律,总结了渗透率与体积应变之间的关系.试验表明:轴向荷载0～50 MPa为压密阶段,继续加载则产生不可恢复变形,当达到160 MPa时蠕变曲线进入加速段;随着轴向荷载水平的增加,渗透率总体趋势先降低后增高,最小值出现在最大压密点,蠕变过程进入加速段以后渗透率急剧增大.采用FLAC3D中的Cvisc模型为蓝本,以体积应变为桥梁建立ZSI (zone state index)与渗透率的关系,自主开发了基于应变软化的改进非线性蠕变西原模型,对试验结果进行验证.数值模拟表明:靠近进水端的渗透率比出水端变化快,不同应力下ZSI值云图的破损区与试验中岩样的“V”型剪切带破坏模式基本一致,渗透率的理论曲线与计算曲线吻合较好.说明提出的模型能够很好地反映加卸载条件下岩石蠕变-渗流耦合特性和局部破坏规律.