岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (8): 2609-2618.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1739
刘家顺1, 2,靖洪文2,孟波2,王来贵3,张向东1,杨建军1
LIU Jia-shun1, 2, JING Hong-wen2, MENG Bo2, WANG Lai-gui3, ZHANG Xiang-dong1, YANG Jian-jun1
摘要: 含水条件下弱胶结软岩表现出显著的蠕变特性,严重威胁矿山开采和边坡安全。利用GDS HPTAS三轴仪开展弱胶结软岩分级加载蠕变试验,研究不同含水条件下弱胶结软岩蠕变变形特征、蠕变速率特征及蠕变破坏模式。采用稳态蠕变率-应力曲线拐点法确定了弱胶结软岩长期强度并分析了长期强度随含水率的变化规律。引入分数阶微积分理论,用Abel黏壶替代Kelvin模型中的黏壶元件,塑性元件替代弹性元件,建立了可以描述加速蠕变的四元件分数阶弱胶结软岩蠕变模型。采用Trust-Region法对蠕变试验结果进行反演分析得到模型参数并分析了模型参数与含水率和加载应力的关系,探讨了含水率和加载应力条件对弱胶结软岩蠕变特征的影响规律。模型计算结果与试验值吻合度较高,说明四元件分数阶蠕变模型可以较为准确地反映含水条件下弱胶结软岩全过程蠕变曲线特征。
中图分类号: TU 454| [1] | 许江, 李艾峰, 彭守建, 陈奕安, 汤杨, 侯亚彬, 罗利威, . 基于广义应力松弛特性的岩石时效性数值模拟方法研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2943-2954. |
| [2] | 范浩, 王磊, 罗勇, 朱传奇, . 卸荷损伤砂岩的分级加载三轴蠕变力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 277-288. |
| [3] | 樊赖宇, 吴志军, 储昭飞, 翁磊, 王智洋, 刘泉声, 陈结, . 动态冲击下红砂岩蠕变特性及损伤本构模型[J]. 岩土力学, 2024, 45(6): 1608-1622. |
| [4] | 曹建军, 胡斌, 王泽祺, 李京, . 基于分数阶积分的软弱夹层蠕变损伤模型研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(2): 454-464. |
| [5] | 李天国, 唐彬, 程桦, 刘小虎, 侯俊领, 李宏亮, 王晓云, . 锚固条件下煤系地层裂隙岩体蠕变力学特性研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(10): 3003-3012. |
| [6] | 刘家顺, 周妮, 左建平, 郑智勇, 金佳旭, . 卸围压下弱胶结软岩分数阶蠕变损伤本构模型[J]. 岩土力学, 2024, 45(10): 2937-2948. |
| [7] | 孙晓明, 姜铭, 王新波, 臧金诚, 高祥, 缪澄宇, . 万福煤矿不同含水率砂岩蠕变力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(3): 624-636. |
| [8] | 朱文波, 戴国亮, 王博臣, 龚维明, 王海波, 张宇, . 吸力式沉箱基础底部土体卸荷蠕变及其长期 抗拔承载特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 669-678. |
| [9] | 朱文波, 戴国亮, 王博臣, 龚维明, 孙捷, 胡皓, . 吸力式沉箱底部土体循环特性 及其等效循环蠕变模型研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 466-478. |
| [10] | 王兴开, 夏才初, 朱哲明, 谢文兵, 宋磊博, 韩观胜, . 单级荷载下极软煤岩长期蠕变规律及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2078-2088. |
| [11] | 陈昌富, 杜成, 朱世民, 何仕林, 张根宝, . 红黏土土层锚杆界面剪切应力松弛试验及其模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(5): 1201-1209. |
| [12] | 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣. 孔隙水压力对锯齿状结构面剪切蠕变特性的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2901-2912. |
| [13] | 谈云志, 柯睿, 陈君廉, 吴军, 邓永锋. 碱溶液预降解淤泥有机质的效果与机制讨论[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1567-1572. |
| [14] | 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519. |
| [15] | 李德建, 刘校麟, 韩超, . 基于等效黏弹性的变阶分数阶岩石损伤蠕变模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(12): 3831-3839. |
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