長(zhǎng)大深埋隧洞大理巖結(jié)構(gòu)面剪切蠕變?cè)囼?yàn)和本構(gòu)模型研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)面(包括斷層，破碎帶，泥化夾層，節(jié)理和裂隙等)破壞了巖體的連續(xù)性和完整性，對(duì)圍巖、邊坡、巖基的長(zhǎng)期持續(xù)穩(wěn)定性構(gòu)成潛在的威脅。結(jié)構(gòu)面的流變力學(xué)性質(zhì)往往控制著巖體的實(shí)效變形，對(duì)巖石工程進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)以及在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工中都必須考慮巖石結(jié)構(gòu)面的流變屬性。 錦屏二級(jí)水電站利用雅礱江150km大河彎的巨大天然落差裁彎取直，開(kāi)挖隧洞引水發(fā)電，隧洞具有洞線長(zhǎng)、洞徑大、埋深大的特點(diǎn)，且引水隧洞處于高地應(yīng)力區(qū)與高外水壓力區(qū)。隧洞開(kāi)挖區(qū)巖石結(jié)構(gòu)

2、面的流變特性直接影響著錦屏二級(jí)水電站的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。因此，本文結(jié)合引水隧洞工程地質(zhì)情況，選取大理巖洞段作為研究對(duì)象，通過(guò)試驗(yàn)手段對(duì)大理巖結(jié)構(gòu)面的蠕變特性進(jìn)行研究，分別進(jìn)行了相同結(jié)構(gòu)面在不同應(yīng)力水平下的剪切蠕變?cè)囼?yàn)和相同應(yīng)力水平時(shí)不同結(jié)構(gòu)面粗糙度下的結(jié)構(gòu)面剪切蠕變?cè)囼?yàn)。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，分析在長(zhǎng)期荷載作用下大理巖結(jié)構(gòu)面的蠕變變形特性，為建立結(jié)構(gòu)面流變特性的力學(xué)模型提供試驗(yàn)的依據(jù)，結(jié)論如下： 1．大理巖結(jié)構(gòu)面在不同正應(yīng)力水平和不同粗糙度下

3、都沒(méi)有出現(xiàn)加速蠕變階段，其破壞過(guò)程持續(xù)的時(shí)間極為短暫，呈現(xiàn)出明顯的瞬態(tài)特征。 2．采用對(duì)數(shù)型經(jīng)驗(yàn)公式u(t)=A+Bln(1+Ct)對(duì)結(jié)構(gòu)面剪切蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合，結(jié)果表明，該經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ湍芎芎玫姆从辰Y(jié)構(gòu)面剪切變形隨時(shí)間的變化，擬合相關(guān)系數(shù)都在0.97以上。且經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭械膮?shù)A，B與所施加的法向正應(yīng)力，切應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)面的粗糙度有關(guān)。 3．用H-K模型來(lái)描述大理巖結(jié)構(gòu)面的蠕變特性有很大的誤差。本文通過(guò)兩種方法來(lái)改進(jìn)模型，并取