含不同倾角裂隙类岩石蠕变特性及数值模拟分析*

王永岩 刘亚琦 冯学志 王 浩 张作良

（青岛科技大学机电工程学院 青岛 266061）

1 引言

深部岩土工程开挖建设过程中，岩体内部存在大量节理裂隙，而不同倾角的裂隙对岩体的破坏、损伤存在着不同的影响。岩石蠕变性质是研究岩体最基本的力学特性之一，国内外众多学者对岩石蠕变性质作了大量研究，如王明旭等［1］对矿化花岗岩进行了单、三轴蠕变试验，提出了蠕变能量积聚理论。赖荣辉等［2］通过进行分级加卸载蠕变试验，分析了岩石弹性应变能与耗散能的特点并揭示了红砂岩的蠕变机理。Okubo S等［3］通过进行单轴压缩试验提出了可以描述衰减蠕变、稳态蠕变、加速蠕变阶段的蠕变本构方程。唐建新等［4］对层理和含水状态双重作用下的预制页岩试样进行了单轴蠕变试验，分析了其蠕变特性并构建了有关两者的蠕变模型。对岩石裂隙的研究有季晶晶等［5］对预制裂隙脆性砂岩进行单轴压缩试验，研究裂隙倾角对岩石变形、强度及裂隙破坏扩展形式等的影响。陈昊然等［6］对含齿形裂隙岩石进行单轴压缩试验，得到A型、B型、C型三种岩石破坏形式。牛江瑞等［7］通过采用刚体弹簧元法对裂隙试样压缩过程进行数值模拟，得到不同张开程度裂隙岩体的三种破坏模式。黄彦华等［8］研究了三向应力作用下裂隙对类砂岩试样力学特性的影响，得到了峰值强度、峰值应变等均随围压的增大而增大的结论。尽管已经有大量关于裂隙岩石的相关研究，但是对于不同倾角裂隙对岩石蠕变特性的研究文献较少，因此开展不同倾角裂隙对岩石蠕变参数的影响研究具有一定的理论指导意义。……