文档介绍：文章编号1000-7598-(2003) 02―0304―03
深部岩体多孔介质流变模型的研究
李剑光1王永岩2曾春雷2王志学1
(,辽宁阜新 123000; ,山东青岛 266042)
摘要:通过对传统流变元件模型的改进,建立了体现载荷水平影响的改进流变模型,同时从定义出发,对孔隙度和有效应力公式进行修正,计入温度和孔隙压的影响,最终建立了深部岩体多孔介质流变模型。
关键词:深部,孔隙度,有效应力,多孔介质,流变
中图分类号:TU 443 文献标识码:A
Study on Creep Model of Porous Medium of Deep Rock
LI Jianguang1, WANG Yongyan2, ZENG Chunlei2, WANG Zhixue1
(1. Department of Mechanics and Engineering Science, Liaoning Technical University, Fuxin 123000;
2. Research Institute of Mechanics, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042)
Abstract: conventional element creep model is developed, an improved creep model considering load level is established, and the expression of porosity and effective stress are amended. Taking temperature and pore pressure into account, a creep model of porous medium of deep rock is established finally.
Key words: deep, porosity, effective stress, porous medium, rheology.
随着世界能源和安全局势的日趋紧张,越来多的地下工程陆续展开,带来了一系列不同于浅表的岩石力学问题。对深部岩体工程的力学特点,国内学者基本形成了共识,就是所谓的“三高一扰动”:高地温,高地压,高岩溶水压及采矿扰动。深部巷道围岩也因此表现出其特有的力学特征现象:围岩应力场更趋复杂,围岩的大变形和强流变性明显,动力响应突变,深部岩体脆—延转化,深部岩体开挖岩溶瞬时突水。【1】关于深部工程中的这些特点,国内外学者早已得到广泛的认同。
前人在研究流变问题时多着眼于浅部,事实上,进入深部后,复杂的力学环境对流变各参量有更显著的影响。本文作者试图建立一种多孔介质(体现岩石的孔隙性和不均匀性)流变模型,能体现荷载水平的影响,同时能考虑深部特殊的力学环境。
1 体现荷载水平影响的改进流变模型【2,3】
此处采用杨彩虹提出的改进模型,把西原体与改进的村山柴田体(考虑到岩石粘性中的非牛顿性,引入本构关系为的粘壶元件)串联,其结构见图1。
图1 改进的弹性粘弹性粘塑性粘弹塑性体模型