砂巖蠕變斷裂及水的流固耦合試驗(yàn)研究.pdf

1、長時(shí)間處于荷載狀態(tài)之中巖石所受到的破壞通常是因?yàn)槿渥兌l(fā)的時(shí)效性破壞占據(jù)主要作用。蠕變能夠使得巖體的孔隙度出現(xiàn)改變，進(jìn)而使得滲透特性發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變；而滲透特性的改變會(huì)使得滲流場(chǎng)發(fā)生改變，并導(dǎo)致巖體蠕變性質(zhì)發(fā)生改變。因此，蠕變與滲流是相互耦合的。本文通過理論研究、試驗(yàn)研究以及建立模型等方法對(duì)砂巖的蠕變破壞規(guī)律以及地下水對(duì)砂巖的蠕變破壞的影響規(guī)律進(jìn)行了分析研究，主要研究內(nèi)容如下：
　?、偻ㄟ^2000TAW?電液伺服巖石三軸試驗(yàn)機(jī)，利用

2、分級(jí)加載方法對(duì)巖樣實(shí)施三軸壓縮蠕變實(shí)驗(yàn)，在對(duì)所獲取的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行整合與研究之后，對(duì)處于圍壓不同而水壓相同、水壓不同而圍壓相同狀態(tài)下依次獲取時(shí)變強(qiáng)度曲線和變形時(shí)間曲線、卸圍壓蠕變變形時(shí)間曲線。分析了砂巖的蠕變破斷規(guī)律及水對(duì)砂巖的蠕變滲流耦合影響規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：圍壓與時(shí)變強(qiáng)度之間呈正比關(guān)系，而與蠕變量之間呈反比關(guān)系；存在水壓時(shí)，巖石的時(shí)變強(qiáng)度降低，蠕變量增加，且水壓越大，時(shí)變強(qiáng)度越小，蠕變量在一定范圍內(nèi)增加；卸圍壓蠕變的破壞時(shí)間變短

3、，其蠕變量亦出現(xiàn)降低；巖體內(nèi)部存在一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的流固滲流耦合系統(tǒng)，而地下水明顯會(huì)加速這種動(dòng)態(tài)平衡的破壞。試件的滲透系數(shù)和體積應(yīng)變之間存在正相關(guān)的關(guān)系。
　　②根據(jù)砂巖的蠕變特點(diǎn)，在前人研究的基礎(chǔ)上構(gòu)建砂巖的非線性蠕變模型，根據(jù)實(shí)驗(yàn)蠕變曲線選取構(gòu)建元件，獲取與蠕變模型相關(guān)的蠕變公式與本構(gòu)關(guān)系，進(jìn)而對(duì)如何明確模型參數(shù)進(jìn)行闡釋。
　?、劾肁NSYS有限元數(shù)值模擬軟件建立試驗(yàn)非線性蠕變模型，通過分級(jí)加載的方式模擬試驗(yàn)條件，通過分析