富水板岩隧道围岩力学参数劣化时效性研究

摘要

针对板岩内部特殊的构造及其遇水软化的特点,以沪昆客运专线长昆湖南段CKTJ-IX标段姚家隧道DK384+080附近的板岩岩样为研究对象,进行吸水性和不同吸水率条件下的三轴压缩试验,研究水岩作用下板岩力学参数的劣化规律,构建板岩三轴压缩强度、弹性模量和泊松比与吸水率之间函数关系,考虑时效性,建立板岩力学参数和吸水时间的关系,并提出以劣化损伤速率来表征水岩作用的时间相依性的观点。结果表明:随着吸水率的增加,三轴压缩强度呈线性函数降低,弹性模量呈负对数降低,泊松比的规律性不明显,只能近似用三次函数关系式来模拟;板岩吸水率和力学参数与水岩作用时间之间具有高度相关性,吸水率和与水岩作用时间之间呈负指数函数关系,力学参数在水岩作用下表现出不同程度的劣化;对板岩力学参数随水岩作用时间变化的函数求导获取劣化损伤速率,以此说明相应时间区域板岩力学参数劣化的时间效应。