软岩三轴卸荷流变力学特性及本构模型研究

王 宇 ，李建林，邓华锋，王瑞红

（1. 三峡大学 三峡库区地质灾害教育部重点实验室，湖北 宜昌 443002；2. 武汉大学 水利水电学院，武汉 430072）

1 引 言

软岩作为一类特殊的岩体，是在特定环境下具有显著塑性变形的复杂岩石介质，它在各类边坡工程及水利水电工程施工中普遍存在，对边坡、坝基以及地下洞室的稳定性起着控制作用[1－3]。近年来，软岩作为建筑结构物地基的工程越来越多，因而研究软岩的流变力学特性对诸多软岩工程都具有非常重要的工程实践意义。

在国外，早在20世纪30年代，Grgiggs[4]对灰岩、页岩和砂岩等类软岩就进行了蠕变试验，试验结果表明，砂岩和粉砂岩在外荷载达到破坏荷载的12.5%～80%时会产生明显的蠕变变形。Li Yong-sheng[5]对红砂岩、粉砂岩和泥岩等不同岩性的软岩进行单轴压缩蠕变试验，分析岩石材料的蠕变速率随岩性和应力水平的变化规律。Gasc-Barbier[6]对黏土质岩进行了不同加荷方式及不同温度下的三轴蠕变试验，得出其应变率和应变大小均随偏应力和温度的增高而增大，而蠕变率还受加载历史影响。在国内，许宏发[7]、陈渠[8]分别对软岩进行了单轴和三轴压缩蠕变试验，探讨了软岩变形、变形速率与时间的依存关系，提出了长期弹性模量和长期损伤变量的概念。刘光廷[9]在多轴应力条件下进行软岩流变试验，考虑干燥、饱水及侧压力等各种因素下砾岩流变对坝体应力的影响。

流变本构模型作为岩石流变力学理论的核心内容，是当前岩石力学研究的重难点之一。……