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

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。