加卸载条件下石英岩蠕变-渗流耦合规律试验研究

摘要：

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.

关键词：循环加卸载、蠕变-渗流耦合、渗透率、体积应变、单元安全指标

所属期刊栏目：39

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目;中央高校基本科研业务费专项资金项目;国家基础研究计划“973”计划项目

在线出版日期：2021-07-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1832-1841