基于蠕变损伤的深部泥质软岩巷道断面变化规律研究

摘要

针对深埋巷道高温、高压、高湿度环境下巷道围岩变形大、损伤提前等问题,以经典Cvisc本构模型为基础,理论推导了考虑蠕变损伤、围岩材料弱化系数的围岩本构模型,运用数值模拟、现场监测等综合方法验证了泥质软岩损伤本构模型的合理性,在此基础上对比分析了干燥状态、潮湿软化状态下的深部巷道围岩的蠕变范围及巷道断面变形。研究结果表明:考虑损伤、围岩材料弱化系数的Cvisc本构模型可以较好地描述深部环境下巷道围岩变形与时间的关系,巷道围岩在蠕变阶段中主要表现为黏弹性变形;软化状态对围岩的损伤具有明显的时间效应,使得18 d后潮湿软化状态下的蠕变范围较干燥状态下扩大;干燥、潮湿软化状态下巷道断面变化均具有非对称性,其中干燥状态下变化形状为近似的偏转菱形,潮湿软化状态下变化形状为近似的偏转梯形,且潮湿软化状态下巷道断面变化大于干燥状态下。