《各向異性岩體滲流應力耦合蠕變破壞演化模型研究》是依託浙江大學，由吳創周擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：各向異性岩體滲流應力耦合蠕變破壞演化模型研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：吳創周
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高地應力和高滲透壓作用下深部岩體工程長期穩定性研究一直是深部岩體力學和工程領域的核心課題，正確認識和掌握各向異性岩體滲流應力耦合作用下蠕變特性及破壞演化行為，對深部岩體工程穩定性研究具有十分重要的理論與工程意義。本項目擬通過開展滲透壓作用下層狀岩體的蠕變特性試驗研究，揭示滲流應力耦合作用下各向異性岩石的蠕變裂隙演化規律；結合相場法（Phase field method）建立細觀各向異性岩體蠕變裂隙演化分析模型，計算裂隙與層理裂隙的起裂和擴展行為；最後採用多尺度方法建立細觀-巨觀層狀岩體滲流應力耦合蠕變破壞模型，模擬裂隙與層理裂隙的擴展和貫通行為，研究其在滲流應力耦合條件下層狀岩體的蠕變破壞演化過程。從而為預測和分析地下深埋隧洞、採礦工程、核廢料處理等工程中的岩體蠕變破壞過程的力學行為提供有效、準確的分析理論和計算方法。
結題摘要
本項目研究主要圍繞深部層狀岩體蠕變破壞特性和生物注漿裂隙封堵和加固機理展開。揭示了高地應力作用下岩體蠕變破壞機理，並建立了岩體各向異性蠕變模型研究；提出了異性岩體滲流應力耦合模型參數反分析新方法；得到了微生物注漿加固顆粒土機理，並建立了生物注漿顆粒材料的DEM模型；揭示了微生物注漿岩石裂隙封堵和加固機理，並得到了滲透特性演化規律。 項目執行過程中開展的主要研究內容有：（1）揭示了層狀脆性岩石材料在複雜高地應力條件下的蠕變各向異性特徵及其規律。建立了考慮層理蠕變特性各向異性岩體蠕變模型；（2）通過引入復變數微分法的最佳化算法大大提高了同時反應力學和水力學參數的精度和穩定性，提出了各向異性圍岩應力滲流耦合分析的多類參數耦合反演新方法；（3）揭示了微生物注漿加固顆粒土機理和力學行為特性，得到了微生物加固顆粒土材料的機理並建立了相應的DEM分析模型；（4）得到了微生物注漿岩石裂隙封堵機理試驗研究和滲透特性演化規律研究，揭示了微生物注漿對裂隙封堵的機理，建立了碳酸鈣分布和含量與滲透特性之間的關聯和公式；（5）研究了微生物注漿裂隙加固機理，得到了微生物加固裂隙的機理和特性。為微生物注漿在岩石裂隙防災中的套用打下了一個良好的基礎。 在項目資助期間，申請到國家重點實驗室開放基金1項，參加國際會議2次，已發表期刊SCI論文8篇（標註4篇），同時在審論文6篇（標註3篇），申請發明專利2項。輔助指導博士生1名(已畢業)，碩士1名(已畢業)。在資助期內很好地完成了預期研究目標。
