三軸應力下水對粉砂質泥巖蠕變力學特性影響作用試驗研究*

康文獻　于懷昌　王玲玲　黃志全④

(①河南卓越建設工程有限公司　鄭州　450016)

(②華北水利水電大學　鄭州　450045)

(③中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司　北京　100024)

(④新疆工程學院　烏魯木齊　830023)

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三軸應力下水對粉砂質泥巖蠕變力學特性影響作用試驗研究*

康文獻①于懷昌②王玲玲③黃志全②④

(①河南卓越建設工程有限公司鄭州450016)

(②華北水利水電大學鄭州450045)

(③中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司北京100024)

(④新疆工程學院烏魯木齊830023)

采用巖石流變試驗機，在三軸應力下分別對干燥與飽水兩種含水狀態的粉砂質泥巖開展室內蠕變力學試驗。分析了水對粉砂質泥巖蠕變量、蠕變長期強度的影響作用。依據巖石的蠕變性質，選取Burgers蠕變模型對其進行描述，得出兩種含水狀態下巖石的蠕變模型參數。對比干燥與飽水含水狀態下巖石的Burgers蠕變模型參數，分析得出了水影響Burgers蠕變模型參數的基本規律。結果表明：(1)相同應力水平下，水對粉砂質泥巖的瞬時應變特性影響較小，而對巖石的蠕應變特性影響相對較大；(2)飽水試樣的蠕變長期強度是干燥試樣的39.3%，由于水的作用，粉砂質泥巖的蠕變長期強度大幅降低，在工程中應考慮由于水的影響作用而導致的巖石長期強度降低問題；(3)水對Burgers蠕變模型各參數的影響作用從大到小依次為：η1、G1、G2和η2，即水對Burgers模型中串聯的元件力學特性影響較大，而對并聯的元件力學特性影響相對較小；(4)由于水的影響作用，粉砂質泥巖達到穩定蠕變階段所需的時間顯著增加，巖石的穩態蠕變速率顯著增大；……