粉砂质泥岩的三轴蠕变试验研究.pdf

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1、第44卷第1期四f大学学报(工程科学版)V01．44No．12012年1月JOURNALOFSICHUANUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)Jan．2011文章编号：1009-3087(2012)01-0069-06粉砂质泥岩的三轴蠕变试验研究徐慧宁，庞希斌，徐进，刘建锋(1．四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院，四川成都610065；2．五凌电力有限公司，湖南长沙410004)摘要：为了揭示分布于北天山中西部的志留系上统紫红色粉砂质泥岩的蠕变特性，为拟

2、建于此的某深埋越岭特长隧洞的设计、施工，以及长期稳定问题评价提供依据，通过钻孔取样进行了三轴蠕变试验研究0试验在5台岩石三轴蠕变试验机上进行，围压分别为0、5、10、20、30MPa。试验取得以下主要成果：1)揭示了这类黏土岩的蠕变特性可用西原模型加以描述，并由此建立了蠕变本构方程；2)采用曲线求参法求解了各流变参数；3)采用叠加原理与等时曲线法获得了岩石的长期强度；4)各蠕变参数随围压的升高而增大，长期强度较瞬时强度降低的幅度亦随围压升高而增大，单轴条件下降低25％，30MPa围压时降低52％；5)抗剪断长期强度

3、较瞬时强度降低了60％(内聚力)和36％(内摩擦角)。这些成果为工程建设提供了科学依据，试验方法与成果整理方法可供同类工程参考。同时，还通过常规试验获得了该类岩石的主要物理力学性能，这将有助于蠕变试验成果在其他工程中类比使用。关键词：粉砂质泥岩；三轴蠕变试验；西原模型；流变参数；长期强度中图分类号：U45文献标志码：AStudyonTriaxialCreepTestofSiltyMudstonexuHui—ning‘，PANGXi—bin，XU胁，LIUJian-feng(1_StateKeylab．ofHydra

4、ulicsandMountainRiverEng．，SchoolofHydraulicandHydroelectricEng．，SichuanUniv．，Chengdu610065，China；2．WulingPowerCo．，Changsha410004，China)Abstract：Tri·-axialcreeptestwascarriedoutonboreholesamplingbasisinordertorevealthecreepcharacteristicsofpurplesiltymud--stone

5、intheUpperSilurianinthecenterandwestofNorthTianshan，andprovidethebasisforthedesigning，constructionandlong·termstabilityevaluationoftheproposeddeepandlongtunne1．Testwasperformedonfiverocktri—axialcreeptestmachineswiththeconfiningpressureof0，5，10，20and30MPa，resp

6、ectively．Throughthestudy。thefollowingresultedwereachieved．RockcreepcharacteristicswasprovedtobedescribablebytheXiyuanModelandacreepconstitutiveequationwasestablishforthiskindofmud·stone．ThecreepparametersweregainedbycalculatingthembasedoncreepcurvesLong-termro

7、ckstrengthwasobtmnedbysuperpo—sitiontheoremandisochronouscurvemethod，andtheconfiningpressureefectwasrevealedonthelong—termstrength．Thecreeppa-rametersincreasedwiththeincreaseofconfiningpressure，andthediferencebetweenlong—termrockstrengthandinstantrockstrengthi

8、ncreasedby25％underuni—axialpressureand52％undertri—axialpressureof30MPaastheconfiningpressureincreased．Thelong·termshearingstrengthdecreasedby60％(cohesion)and36％(internalfrictionang