軟巖巷道圍巖的蠕變機(jī)理數(shù)值模擬研究.pdf

1、許多地下工程巷道需穿越復(fù)雜軟巖地層,軟巖巷道的支護(hù)和穩(wěn)定性問題越來越突出,軟巖巷道圍巖的蠕變變形機(jī)理研究是解決支護(hù)和穩(wěn)定性問題的關(guān)鍵。本文基于不同含水率條件下的泥巖壓縮蠕變曲線選定蠕變模型并確定其參數(shù),然后利用FLAC3D數(shù)值模擬軟件對軟巖巷道圍巖的蠕變過程進(jìn)行模擬,得出以下圍巖蠕變機(jī)理:1、基于不同含水率條件的單軸蠕變實驗,通過數(shù)值擬合發(fā)現(xiàn)隨著含水率的增加,巖石的模量和粘滯系數(shù)減小,蠕變量和蠕變速率也增大。2、通過數(shù)值模擬粘彈性圍巖和

2、粘彈塑性圍巖的蠕變曲線,表明巷道開挖后初期圍巖表面蠕變速率最大,隨后進(jìn)入衰減蠕變,然后進(jìn)入定常蠕變。距離巷道表面越遠(yuǎn),其蠕變量和蠕變速率越小。3、粘彈性圍巖應(yīng)力開始有個調(diào)整期,進(jìn)入定常蠕變就緩慢的變化,環(huán)向應(yīng)力表面最大,其最終應(yīng)力集中系數(shù)趨于2。粘彈塑性圍巖環(huán)向應(yīng)力有個應(yīng)力峰值,其位置是彈性和塑性的分界線。在蠕變初始階段塑性區(qū)不斷增大,到達(dá)定常蠕變之后塑性區(qū)范圍不再擴(kuò)大。4、隨著含水率的增加,抗剪強(qiáng)度降低,圍巖變形量和變形速率增大,塑性