考虑含水劣化效应的浅变质板岩蠕变本构模型研究

摘要

基于不同含水状态下浅变质板岩单轴蠕变特性的试验研究结果,考虑水对浅变质板岩蠕变参数的劣化效应,分析蠕变参数随饱和度的变化规律并建立数学关系式。研究表明:饱和度越大,瞬时弹性模量、黏性模量以及黏滞系数越小,其中瞬时弹性模量与饱和度线性负相关,而黏性模量和黏滞系数与饱和度呈负指数相关。将岩石受水影响的劣化效应定义为对各个蠕变参数的损伤,结合试验结果确立损伤变量和损伤演化方程,并基于浅变质板岩蠕变方程建立可考虑含水损伤劣化的岩石蠕变本构模型。利用FLAC3D二次开发平台实现本构模型的程序化,通过数值模拟试验验证模型和程序的合理性,研究结果可为工区隧道施工期围岩流变特性的研究提供依据。