岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (12): 3823-3840.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0102CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0102
王贺平1, 2,宋洋1,毛镜涵1,周健华1, 2,李昂1,赵立财3,李庆文4
WANG He-ping1, 2, SONG Yang1, MAO Jing-han1, ZHOU Jian-hua1, 2, LI Ang1, ZHAO Li-cai3, LI Qing-wen4
摘要: 明确深部加锚充填节理岩体剪切时效性能,对地下工程的安全与长期稳定至关重要。开展恒定法向刚度(constant normal stiffness,简称CNS)边界条件下加锚充填节理岩体剪切蠕变试验,分析充填度Δ、粗糙度JRC、充填物强度σcj 、法向刚度kn 不同组合模式对加锚充填节理岩体切向、法向蠕变特征的影响机制。构建了宏观应力差、细观应力、时间三者的基本关系方程,结合细观计算机断层扫描(computed tomography,简称CT)试验,分析了孔隙体积分数演化规律。在此基础上,建立了考虑宏细观尺度结合的改进西原体非线性剪切蠕变方程。研究结果表明:(1)Δ、JRC、σcj 、kn 4种影响因素主要导致了粗糙凸齿间的爬坡−剪断行为与充填物质磨损行为的差异演化,进而影响了加锚充填节理岩体切向−法向蠕变特征。(2)Δ 为影响加锚充填节理岩体切向蠕变性能的主要因素,JRC、σcj 、kn 三者对加锚充填节理岩体切向蠕变性能影响程度较为接近。(3)提出了可反映加锚充填节理岩体整体时效变形演化特征的锚周挤压破碎区局部协调变形破坏模式。(4)构建了改进的西原体非线性蠕变模型并进行了参数验证及全局灵敏度分析,模型可以很好地描述加锚充填节理岩体加速蠕变阶段,可为深部岩体长期结构性滑移破坏预报起到理论指导作用。
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