片麻巖流變力學(xué)特性及模型研究.pdf

1、隨著淺層礦產(chǎn)資源的不斷縮減，近年礦山持續(xù)向深部開采，礦山巷道作為重要的礦山結(jié)構(gòu)，其圍巖的流變力學(xué)性質(zhì)直接影響礦山是否可以安全生產(chǎn)。與此同時(shí)許多巖體工程失效或破壞，邊坡斜坡破壞失穩(wěn)都與巖石的流變變形有關(guān)，大型巖體工程項(xiàng)目可行性論證都需要對(duì)巖石的流變特性進(jìn)行研究。地下工程的深度不斷增加，巖體在高應(yīng)力下的穩(wěn)定性成為了迫切討論研究的新問題。本文基于硬巖時(shí)效性長(zhǎng)期穩(wěn)定為主題，以紅透山銅礦的27采場(chǎng)圍巖中片麻巖為研究對(duì)象，從深部硬巖流變?cè)囼?yàn)研究、流

2、變本構(gòu)模型的建立、模型參數(shù)的辨識(shí)等方面對(duì)深部硬巖流變力學(xué)特性進(jìn)行研究。總體上，本文研究?jī)?nèi)容為以下幾點(diǎn):
　　(1)在紅透山銅礦27采場(chǎng)圍巖中取片麻巖，制作成標(biāo)準(zhǔn)試樣。基于常規(guī)三軸試驗(yàn)，分析片麻巖試件抗壓強(qiáng)度、變形模量及柏松比的變化規(guī)律以及試樣特點(diǎn)、強(qiáng)度特征和破壞規(guī)律，得到了巖石試樣的基本力學(xué)參數(shù)。
　　(2)以紅透山銅礦27采片麻巖為研究對(duì)象，采用分級(jí)增量加載的方式，進(jìn)行巖石試樣流變?cè)囼?yàn)。根據(jù)流變?cè)囼?yàn)所得曲線和數(shù)據(jù)，分析片麻

3、巖的軸向變形、側(cè)向變形、蠕變率等變化規(guī)律，為建立適合該片麻巖本構(gòu)模型提供可靠依據(jù)。
　　(3)根據(jù)流變?cè)囼?yàn)曲線的特點(diǎn)對(duì)巖石的流變模型進(jìn)行分析，引入兩應(yīng)力閾值基礎(chǔ)上，嘗試建立了一個(gè)適合描述硬巖流變特征的非線性復(fù)合流變組合元件模型，該模型具在低應(yīng)力狀態(tài)下無(wú)蠕變，超過第一個(gè)應(yīng)力閾值后表現(xiàn)出伯格斯模型的特性，在高應(yīng)力下出現(xiàn)加速蠕變階段。
　　(4)采用最小二乘法根據(jù)模型方程對(duì)蠕變曲線進(jìn)行擬合，得到各級(jí)分級(jí)參數(shù)。試驗(yàn)曲線和理論曲線能較