基于蠕变试验的冻结红砂岩长期强度研究

李祖勇，杨更社

(西安科技大学建筑与土木工程学院，西安 710054)

西部矿井建设深度已达千米，建井过程中需穿越深厚富水白垩系软岩地层，人工冻结法以其独特的优势被广泛应用，大量学者针对白垩系地层进行了深入研究，但工程建设中仍然存在一些较为严重的安全问题[1-3]。例如建设周期长的矿井，往往忽略了时间对岩石变形的影响，冻结井壁在长期荷载作用下会产生蠕变变形，而过大变形则可能会引起较大的工程事故，因此对于建设周期长的建井工程岩土体蠕变问题需要深入研究。

软岩的蠕变效应特别明显，针对这一问题已有了大量成果。王军保等[4]通过岩石的蠕变试验，分析盐岩的蠕变特性，并提出了一种新的蠕变模型。陈子全等[5]通过砂岩的常规和蠕变试验，分析侏罗系与白垩系两种岩石的力学特性。许宏发等[6]通过软岩蠕变试验得到等时应力-应变曲线，经过简化、变换及拟合得到软岩蠕变寿命表达式。马芹永等[7]对粉砂岩进行干湿循环下的蠕变试验，分析深部岩体工程的长期稳定性。张玉等[8]对深部泥岩进行常规和蠕变试验，探究深部岩体工程的长期稳定性。辛亚军等[9]以砂岩为研究对象，进行不同条件下蠕变试验，探讨不同阶段砂岩破坏失稳的基本形态。

针对软岩蠕变问题已有了大量研究，取得了较为显著的阶段性成果，但是针对软岩在低温下的蠕变特性研究较少，白垩系软岩内部具有较大孔隙，在长期荷载作用下，岩石内部会发生弱胶结断裂、骨架结构调整，使得岩石产生过大的蠕变变形。……