深部高地应力环境下含白云母及石墨炭质板岩蠕变模型构建及其应用

• 作者: 谢云鹏 陈秋南 贺泳超 陈正红 田伟权 周亚军 黄小城 李松
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 隧道工程 炭质板岩 高地应力 蠕变模型 二次开发
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 地质工程? 土木工程
• 页码范围: 568-578
• 页数: 11页
• 分类号: U451.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.02.025

摘要

为研究深部高地应力环境下含白云母及石墨炭质板岩蠕变变形规律和加速蠕变特性,开展室内40 MPa围压下分级加载蠕变试验,结合硬化损伤理论改进CVISC模型,构建可以响应加速蠕变阶段的硬化损伤蠕变模型.通过推导不同应力水平下的三维蠕变差分方程,实现新模型的FLAC3D二次开发,并对其进行验证和应用.研究结果表明:新建模型可正确反映炭质板岩试样的衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变的全蠕变特性,模拟结果与室内试验蠕变曲线规律一致.应用FLAC3D中新建模型模拟实际工况,围岩变形量与现场实测数据较为吻合,拱顶沉降和水平收敛的相对误差分别为3.9％和9.4％,表明新模型具有工程适用性.研究成果可对西部地区高地应力环境下含白云母和石墨的炭质板岩隧道围岩蠕变变形提供理论参考.