海棠山隧道砂巖變參數蠕變特性研究

張樹光，孫成鑫，王有濤，林曉楠

(遼寧工程技術大學　土木與交通學院，遼寧　阜新　123000)

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海棠山隧道砂巖變參數蠕變特性研究

張樹光，孫成鑫，王有濤，林曉楠

(遼寧工程技術大學土木與交通學院，遼寧阜新123000)

采用TAW-2000電液伺服巖石三軸試驗儀對海棠山隧道砂巖試樣進行了分級加載蠕變試驗，基于改進的西原模型建立了描述衰減蠕變與穩定蠕變階段的變參數蠕變方程，并對蠕變參數的變化規律進行了擬合分析。研究結果表明，試驗曲線與模型計算曲線相吻合，試樣在低應力狀態下的蠕變過程具有明顯的衰減蠕變與穩定蠕變階段，在高應力狀態下出現加速蠕變階段，但最終變形量小于常規三軸極限應變值。基于試驗結果擬合出了不同應力狀態下不同時刻的蠕變參數及蠕變參數隨應力及時間變化的數學表達式，蠕變參數的變化能較好地反映衰減蠕變階段與穩定蠕變階段巖石結構的劣化過程，說明了該蠕變方程能較好地模擬砂巖衰減蠕變與穩定蠕變階段的蠕變特性。

隧道工程；蠕變特性；蠕變試驗；砂巖；變參數蠕變

0　引言

隨著地下工程向深部發展，地下圍巖在復雜地應力作用下表現出的隨時間大變形、難支護以及失穩破壞等工程問題日益增多，因此在巖基、邊坡、水利工程以及隧道等地下工程領域進行巖石工程流變學的研究具有重要的價值[1-6]。

為了掌握巖石的流變特性，特別是研究圍巖變形失穩的破壞機理，廣大巖土科技人員從試驗與理論出發，做了大量的研究工作：徐衛亞[7]等基于綠片巖三軸蠕變試驗，將非線性黏塑性體與五元件線性黏塑性模型串聯，建立了河海模型，并對巖石非線性蠕變與松弛特性進行了研究；……