岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (1): 101-114.doi: 10.16285/j.rsm.2025.00110CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.00110
杨云钦,韩立军
YANG Yun-qin, HAN Li-jun
摘要: 地下煤矿的开采会引起采掘工作面前方岩体应力状态的变化,进而导致岩体损伤,形成地下水渗流通道,并引起突水、围岩垮落等灾害。针对这一情况,为模拟开采扰动下不同区域岩体的应力状态,设计3种应力加载路径进行三轴压缩试验:常规三轴压缩(conventional triaxial compression test,简称CTCT)、增轴压卸围压(loading axial pressure and unloading lateral pressure test,简称IUT)、恒轴压卸围压(keeping axial pressure and unloading lateral pressure test,简称KUT),并设计了两种加载方式的蠕变试验:梯级加载蠕变试验以及卸围压蠕变试验,研究岩体损伤与渗透特性演化规律及其时效性机制,并通过理论分析表征蠕变过程与蠕变卸载过程中灰岩的损伤。结果表明:(1)不同的应力路径下灰岩表现出的屈服特性、渗透率等力学与渗透性能存在显著差异,但破坏形式均以剪切破坏为主;(2)随着围压水平的提高,渗透率增长速率最大值所对应的应力路径分别为:常规三轴加载、增轴压卸围压、恒轴压卸围压,这表明灰岩的渗透性能演化规律与地应力水平以及应力状态密切相关;(3)损伤主要发生于轴向加载以及围压卸载过程中,在卸围压的加载方式下,灰岩损伤累计与破坏的速率高于常规加载路径;(4)改进了西原模型并成功验证了其可靠性。研究成果可为巷道、隧道等地下工程施工稳定性研究提供参考。
中图分类号: TU 452| [1] | 姜海波, 刘建锋, 张军, 鲁功达, 谢良甫. 长距离输水渠道黄土湿陷性及微观结构特征试验研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(1): 61-72. |
| [2] | 陈志敏, 张政, 易明炀, 孙勇, 李开哲, 张溢博. 冻融环境下岩堆体细宏观损伤演化模型研究[J]. 岩土力学, 2026, 47(1): 198-208. |
| [3] | 张胜, 柏巍, 徐鼎平, 郑虹, 江权, 李志伟, 向天兵, . 循环荷载作用下砂岩损伤演化的声发射与电阻率监测及理论研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 53-66. |
| [4] | 王江锋, 吴涵兵, 赵顺利, 杜春雪, 张淼, . 考虑压密变形的某输水隧洞红砂岩加卸载力学演化特征[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 121-130. |
| [5] | 吴俊, 闵一凡, 征西遥, 韩晨, 牛富俊, 朱宝林, . 地质聚合物固化淤泥法制备再生细骨料的压缩变形特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 159-170. |
| [6] | 张宪成, 池宝涛, 于先泽, 郭前建, 袁伟, 张耀明, . 面向近场有限元法的非结构网格划分及其断裂损伤分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 467-476. |
| [7] | 张春瑞, 纪洪广, 付桢, 张月征, 宋宇, 田竹华, 范文博, . 白云石对粉砂岩物理力学性质影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2661-2675. |
| [8] | 屈俊童, 时启壮, 郭颖杰, 张 翔, 刘 熠, 蒋德阳. 冻融循环作用下冰碛土力学特性及损伤机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2859-2872. |
| [9] | 董源, 胡英国, 刘美山, 李庚泉, 马晨阳. 均质岩石高边坡开挖爆破累积损伤的演化机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2929-2942. |
| [10] | 侯小强, 杨芮, 李瑞冬, 樊小鹏, 郑佳乐, 侯宝胜, . 卵石土混合体随机生成方法与宏细观力学演化特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2967-2979. |
| [11] | 王炳文, 刘臣毅, 康明超, 李乾龙, 杨雷, 周森林, 钱垒. 考虑T 应力的非闭合裂隙岩体损伤机制及裂纹扩展研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2409-2420. |
| [12] | 张海燕, 胡新丽, 刘欣宇, 李亚博. 含水率和剪切速率对黏性滑带土剪切行为及损伤演化的影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2471-2482. |
| [13] | 孙闯, 蒲云波, 敖云鹤, 陶琦, . 冻融饱水裂隙砂岩力学特性及细观破裂演化特征研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2339-2352. |
| [14] | 张培森, 王洪伟, 洪荒, 许大强, 陈增宝, 邓云驰, 梁展, 李金坤, 陈文豪, 崔乾, . 渗流-采动应力耦合作用下深部砂岩力学及能量演化规律研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 1997-2010. |
| [15] | 张亮亮, 程桦, 姚直书, 王晓健, . 常规三轴压缩条件下岩石蠕变破坏时间预测模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2011-2022. |
|
||