软岩蠕变理论及其工程应用

摘要

地下工程的施工经常遇到软岩。这类岩体抗压强度较低,具有明显的流变特性,蠕变变形量较大,常造成支护的失稳和破坏。在分析地下工程的稳定性或对地下结构设计时,应充分考虑这一特性,按流变力学理论进行分析和设计。通过现场取样,采用自行研制的重力杠杆式岩石蠕变试验机,并配备三轴压力室,对泥岩进行了三轴蠕变试验。试验结果表明,泥岩的蠕变具有非线性。根据试验结果,建立了泥岩的非线性蠕变方程。根据上述非线性蠕变方程,分析了围岩的应力场和位移场,并对不同支护强度和应力状态下的蠕变变形进行了系统的分析。理论研究结果表明,控制围岩过量蠕变变形的根本途径是改善围岩应力状态,适当提高锚杆或锚索的初始预应力,从而为有效控制深部开采时围岩的有害变形提供了理论依据。