高围压高渗透压下岩石的蠕变特性

《高围压高渗透压下岩石的蠕变特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、高围压高渗透压下岩石的蠕变特性　　摘要：随着地下工程的大力发展，岩石常在水压、岩石围压等多重压力的耦合作用下发生蠕变。高围压、高渗透压条件下岩石更易发生蠕变现象，引起地下工程的变形和破坏。目前，对高围压、高渗透压下蠕变现象的研究仍处于探索阶段，该文综述了对高围压、高渗透压下岩石蠕变的研究。结合岩石蠕变的蠕变特性、蠕变模型和岩石的三轴压缩蠕变实验结果，探讨高围压、高渗透压下岩石蠕变的发展状况和今后发展的主要方向。　　关键词：高渗透压高围压岩石蠕变本构模型Burgers模型　　中图分类号：TU458文献标识码：A文章

2、编号：1674-098X（2016）12（a）-0017-03　　Abstract：Withthevigorousdevelopmentofundergroundengineering，Rockcreepoftenundertheconditionofthecouplingactionofhydraulicpressureandrockconfiningpressure.Undertheconditionofhighconfiningpressureandhighosmoticpressure，therockis

3、morepronetocreep，whichcausesthedeformationandfailureoftheundergroundengineering.Atpresent，theresearchofhighconfiningpressureandhighosmoticpressureisstillintheexploratorystage.theresearchoftherockcreepunderhighconfiningpressureandhighosmoticpressureissummarize

4、dinthisarticle.Basedonthecreepcharacteristicsofrockcreep，creepmodelandexperimentalresultsoftriaxialcompressivecreepofrock，thedevelopmentstatusandmaindirectionofcreepofrockunderhighconfiningpressureandhighosmoticpressurearediscussedinthisarticle.　　KeyWords：Hig

5、hosmoticpressure；Highconfiningpressure；Rockcreep；Constitutivemodel；Burgersmodel　　由于?部的矿产资源日渐减少和社会对能源需求量日渐增加的矛盾，国内外均开始开采深部资源。随着开采深度的增加，岩石围压、地下水体渗透压的威胁对巷道开挖、支护及维护的威胁越来越大。高围压、高渗透压下岩石的力学性能和结构特点发生了变化，岩石蠕变现象更为严重，以至于工程灾害越来越多。地下工程建设中的突水现象的实质正是在围岩压力、地下水体渗透压和外加荷载的作用下，

6、岩体发生蠕变破坏。因此，对高围压、高渗透压下岩石蠕变特性的研究，对地下工程的设计、施工和维护有重要的参考意义。该文主要从岩石蠕变理论和近年来研究人员对高围压高渗透压本构模型的研究发展来分析讨论，并对今后的研究方向提出看法。　　1岩石蠕变特性　　关于蠕变的研究是采矿工程、岩土工程、软土地基等学科的重点研究方向。岩石蠕变属于流变现象的一种，是岩石的应力-应变关系与时间因素相关的性质。岩石的蠕变主要分为两种方式：衰减蠕变过程和非衰减蠕变过程。岩石在长期恒定荷载作用下发生蠕变变形，在保持应力不变的条件下，岩石应变随时间延

7、长而增加。岩石蠕变特性通常用恒定荷载下的岩石应变-时间曲线来描述。Griggs[1]对砂岩、泥板岩和粉砂岩等进行大量蠕变试验时发现，当荷载达到破坏荷载的12.5%～80%时就发生蠕变。E.Maranini对石灰岩进行了单轴和三轴压剪蠕变试验，研究发现，在低围压情况下石灰岩的蠕变表现为产生扩张、裂隙，而在高围压状态下，石灰岩的蠕变表现为岩石内部发生孔隙塌陷，研究得出石灰岩的蠕变对岩石的主要影响是其屈服应力的降低。　　岩石蠕变一般分为3个阶段，即初始蠕变、等速蠕变以及加速蠕变。在初始蠕变阶段，应变随时间延续而增加，但

8、增加的速度逐渐减慢；在等速蠕变阶段，应变随时间延续而匀速增加，稳态阶段时间较长，是蠕变过程的主要阶段；在加速蠕变阶段，随时间延续而加速增加，直达破裂点。等速蠕变阶段由于变化过程特点较明显，岩石蠕变模型能很好地拟合此阶段岩石蠕变的特征。而加速蠕变阶段因其最终结果将引起岩石的破坏，过程也较为显著，该阶段的研究对施工安全具有较重要的价值。然而在加速蠕变阶段岩石变形规律性不明显，