结构面的剪切蠕变特性研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2O12／20(4)-0564．06结构面的剪切蠕变特性研究术张清照①沈明荣①②丁文其①②(①同济大学地下建筑与工程系上海200092)(②同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092)摘要岩体结构面的蠕变特性研究对解决岩石力学实际问题具有很重要的意义。本文利用水泥砂浆制作的规则齿形结构面试样进行了剪切蠕变室内试验，针对不同角度结构面试件在不同法向应力条件下的剪切蠕变特性进行了研究，并根据蠕变试验结果，提出了结构面剪切蠕变经验公式；对结构面的长期强度特性进行研究，并

2、选取Burgers模型来描述蠕变的剪切变形特性，文章最后讨论了Burgers模型对于描述结构面剪切蠕变特性的参数特征。关键词结构面剪切蠕变长期强度本构模型中图分类号：TU45文献标识码：ALABoRAToRYTESTFoRSHEARCREEPCHARACTERISTICoFRoCKMASSDISCoNTINUITYZHANGQingzhao①SHENMingrong<~DINGWenqi①②(@DepartmentofGeotechnicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092)(②TongfiUniversi

3、ty，KeyLaboratoryofGeotechnicalandUndergroundEngineeringofMinistryofEducation，Shanghai200092)AbstractThecreepcharacteristicofrockmassdiscontinuityhasimportantpracticalsignificancefortheanalysisofrheologicalpropertiesoftherockengineering．Basedontheshearcreeptestofdentatediscontinuityo

4、nthecondi—tionofshearstress，thispaperstudiesthecreepcharacteristicsofdiscontinuitieswithdifferentsloperatiosandnor—malstresses．Accordingtothecreeptestresults，theshearcreepempiricalformulaofdiscontinuityisobtained，andthelong—termstrengthcharacteristicsofdiscontinuitiesarestudied．Inth

5、ispaper，Burgersmodelisselectedtode—scribetheshearcreepdeformationcharacteristicsofdiscontinuities．ThepapergivesadiscussionoftheBurgersmodelfordescribingtheshearcreepcharacteristicsofstructuralparametersofdiscontinuities．KeywordsRockmassdiscontinuity，Shearcreep，Long-termstrength，Cons

6、titutivemodel公路铁路隧道开挖数十年后的蠕变断裂，岩体边坡1引言中的软弱结构面、泥化夹层、断层破碎带等等。岩体结构面是岩体工程中经常遇到的复杂介质，它具有岩体作为一种复杂的地质体，流变特性是其重非均质性、各向异性和非连续性等特点，其强度、变要的力学特性之一。岩体的流变现象随处可见，如：形以及流变等特性会直接影响到岩体工程的设计、收稿13期：2011—06—25；收到修改稿日期：2011—11—20．基金项目：国家自然科学基金资助项目(4107220350878149)，高等学校博士学科点专项科研基金(20090072110012)资助第一作者简介：

7、张清照，主要从事岩体力学及本构关系研究．Email：zqz0726@163．com20(4)张清照等：结构面的剪切蠕变特性研究565施工以及稳定和加固方案。目前，国内外对岩石流断进步以及计算机技术的不断发展，有必要结合结变特性的研究已取得了一定的成果，但主要还是集构面的流变试验以及数值计算方法对长期强度的确中在岩料流变特性的研究方面。岩体结构面的流变定方法做更为深入的研究，并且建立结构面长期强特性不同于完整岩石，它应该是由结构面流变和岩度的经验公式，以有利于长期强度指标的工程石材料流变2部分组成，且结构面的流变往往控制应用]。了岩体流变’。现有研究成果对岩体结

8、构面流变本文利用水泥砂浆试样进行了硬性