高滲壓下裂紋巖體斷裂損傷演化機(jī)制及應(yīng)用研究.pdf

1、工程巖體普遍存在微裂紋、孔隙以及節(jié)理裂隙等宏觀非連續(xù)面，同時(shí)滲流場(chǎng)的存在及其變化將導(dǎo)致巖體裂隙受力狀態(tài)發(fā)生變化而影響工程穩(wěn)定性，高滲壓將加劇巖體裂隙的起裂、擴(kuò)展、貫通，引起巖體中應(yīng)力場(chǎng)和損傷場(chǎng)的改變，甚至導(dǎo)致大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害，同時(shí)巖體應(yīng)力場(chǎng)的改變和巖體的斷裂破壞又將導(dǎo)致裂隙巖體滲透特性變化而改變滲流場(chǎng)的分布，這樣巖體的滲流場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)處于動(dòng)態(tài)變化發(fā)展過(guò)程中，裂隙巖體的滲流—應(yīng)力—損傷斷裂耦合效應(yīng)研究在水電工程、土木工程、采礦工程等領(lǐng)域已成

2、為前沿課題。
　　 本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(10972238:高滲壓梯度條件下多裂隙巖體斷裂損傷機(jī)理及其應(yīng)用研究)以及中南大學(xué)碩士生創(chuàng)新項(xiàng)目（2010ssxt240:深部高滲壓裂隙巖體漸進(jìn)破壞演化機(jī)理與應(yīng)用研究），研究高滲透壓條件下裂隙巖體的斷裂損傷演化特性，主要工作如下:
　　 (1)采用巖石斷裂力學(xué)，探討了壓剪、拉剪應(yīng)力狀態(tài)下及高滲壓作用下巖石裂紋的起裂、翼形裂紋擴(kuò)展規(guī)律;建立了高滲壓條件下巖體壓剪翼形裂紋

3、擴(kuò)展模型，研究了高滲壓條件下多裂紋巖體的損傷破壞特性及巖橋的貫通準(zhǔn)則，從理論上揭示了高滲壓條件下巖體水力劈裂特性。
　　 (2)采用細(xì)觀力學(xué)方法研究了單裂紋巖體的水力學(xué)特性，綜合高滲壓條件下處于拉、壓剪應(yīng)力狀態(tài)裂隙巖體的損傷演化機(jī)制，建立了裂隙巖體高滲壓條件下的滲透張量演化方程及巖體彈塑性損傷耦合本構(gòu)關(guān)系及損傷演化方程。
　　 (3)從巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)出發(fā)，建立了基于連續(xù)介質(zhì)的裂隙巖體滲流耦合模型，并應(yīng)用于某高滲壓圍巖的穩(wěn)定