高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩蠕变试验及非线性蠕变损伤模型 |
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作者姓名: | 陈秋南 贺泳超 陈湘生 谢云鹏 黄小城 |
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作者单位: | 1. 湖南科技大学岩土工程稳定控制与健康监测湖南省重点实验室;2. 湖南科技大学资源环境与安全工程学院;3. 深圳大学土木与交通工程学院;4. 山东大学岩土与工程结构研究中心 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(52078211);;湖南省交通运输厅科技进步与创新项目(202308)~~; |
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摘 要: | 为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受化学侵蚀作用下的围岩变形特性。在Poyting-Thomson体蠕变体的基础上,根据模型元件的力学特性,叠加了损伤元件、化学损伤元件和非线性元件,提出高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩非线性蠕变损伤本构关系。研究结果表明:1)炭质板岩试样受化学侵蚀影响显著,侵蚀90 d试样所产生的轴向蠕变应变为侵蚀0 d试样的2.02倍,侵蚀60 d试样所产生的径向蠕变为侵蚀0 d试样的1.85倍;2)受侵蚀的炭质板岩试样在三轴压缩状态下破裂以斜向贯通裂隙为主,并产生一定的滑移错动裂隙,且沿轴线的拉伸劈裂破坏受围压作用抑制明显,未产生竖向贯通裂隙。
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关 键 词: | 炭质板岩隧道 高地应力 化学侵蚀 耦合作用 蠕变试验 非线性蠕变损伤本构模型 |
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