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)，大型巖體工程項目可行性論證都需要對巖石的流變特性進行研究。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。本文基于硬巖時效性長期穩(wěn)定為主題，以紅透山銅礦的27采場圍巖中片麻巖為研究對象，從深部硬巖流變試驗研究、流

2、變本構(gòu)模型的建立、模型參數(shù)的辨識等方面對深部硬巖流變力學(xué)特性進行研究?？傮w上，本文研究內(nèi)容為以下幾點:
　　(1)在紅透山銅礦27采場圍巖中取片麻巖，制作成標(biāo)準(zhǔn)試樣?；诔Ｒ?guī)三軸試驗，分析片麻巖試件抗壓強度、變形模量及柏松比的變化規(guī)律以及試樣特點、強度特征和破壞規(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采片麻巖為研究對象，采用分級增量加載的方式，進行巖石試樣流變試驗。根據(jù)流變試驗所得曲線和數(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)流變試驗曲線的特點對巖石的流變模型進行分析，引入兩應(yīng)力閾值基礎(chǔ)上，嘗試建立了一個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)下無蠕變，超過第一個應(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)模型方程對蠕變曲線進行擬合，得到各級分級參數(shù)。試驗曲線和理論曲線能較