破碎带软岩流变力学试验与参数辨识研究

摘要

某大型水电工程处发育有较多的挠曲破碎构造,其岩性为完整性较差的软弱砂岩,并呈现孔隙式胶结接触,长期荷载作用下流变力学特性对坝基变形和稳定存在巨大影响.基于破碎带岩石组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差等特点,首先开展流变力学试验研究,结果表明,长期荷载作用下岩石表现出显著的流变力学特性,流变曲线主要分为衰减和稳态流变两阶段;流变变形随偏应力增加呈加剧趋势;岩样破坏表现出显著的压缩和延性扩容变形以及稳态流变速率较大等特点.其次,采用三维应力状态下的Burgers流变本构关系对试验曲线进行描述,并结合Quasi-Newton优化算法对流变参数开展辨识和分析,所选模型可准确地对破碎带软岩流变特性进行描述.研究成果对类似工程具有重要参考价值.