水力耦合作用下岩體結構面流變機理及錨固效應研究

《水力耦合作用下岩體結構面流變機理及錨固效應研究》是依託山東科技大學，由王剛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：水力耦合作用下岩體結構面流變機理及錨固效應研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王剛
• 依託單位：山東科技大學

項目摘要

眾多工程實踐表明，岩體結構面流變是工程岩體流變問題中最為顯著的因素。結構面的長時流變特性及錨固機理在各種工程實踐和科學研究中越來越受到關注。針對結構面變形持續增長與漸進破壞帶來的工程圍岩長期安全問題，通過開展一系列結構面流變試驗，揭示水力耦合作用下結構面的流變機制及錨固結構的加固機理。運用經典力學及時效強度理論等，建立反映結構面水力耦合作用機制的結構面非線性流變本構模型。考慮水力耦合作用下錨固構件在結構面附近的彎曲，砂漿（或岩體）破損等現象，基於損傷力學與均一化原理等，建立水力耦合作用下錨固岩體結構面的流變本構方程及屈服強度準則。結合典型工程的長期監測開展模型參數辨識和工程套用研究，提出反映水力耦合作用下加錨結構面長期作用機制的數值分析方法，形成複雜地質和工程條件下裂隙岩體圍岩時效演化理論與圍岩加固安全性評價方法，為工程圍岩的長期穩定性預測和災變控制提供基礎理論依據。

結題摘要

工程實踐表明，岩體結構面流變是工程岩體流變問題中最為顯著的因素。結構面的長時流變特性及錨固機理在各種工程實踐和科學研究中越來越受到關注。針對結構面變形持續增長與漸進破壞帶來的工程圍岩長期安全問題，採用如下技術過程開展了項目研究：通過開展一系列結構面流變試驗，揭示水力耦合作用下結構面的流變機制及錨固結構的加固機理；運用經典力學及時效強度理論等，建立反映結構面水力耦合作用機制的結構面非線性流變本構模型；考慮水力耦合作用下錨固構件在結構面附近的彎曲，砂漿（或岩體）破損等現象，基於損傷力學與均一化原理等，建立水力耦合作用下錨固岩體結構面的流變本構方程及屈服強度準則；結合典型工程的長期監測開展模型參數辨識和工程套用研究，提出反映水力耦合作用下加錨結構面長期作用機制的數值分析方法，形成複雜地質和工程條件下裂隙岩體圍岩時效演化理論與圍岩加固安全性評價方法，為工程圍岩的長期穩定性預測和災變控制提供基礎理論依據。 項目組歷經4年的合作研究，建立了反映結構面水力耦合作用機制的結構面非線性蠕變本構模型；建立了水力耦合作用下錨固岩體結構面的流變本構方程及屈服強度準則；形成了複雜地質條件和工程條件下裂隙岩體圍岩的時效演化理論與圍岩加固安全性評價方法，依託典型工程開展了工程套用研究。相關研究成果已經獲得授權國家發明專利24項；發表學術論文27篇，其中SCI檢索5篇，EI檢索17篇；已經培養畢業博士研究生1名，碩士研究生5名，在讀博士/碩士研究生7名。獲得山東省技術發明一等獎1項，獲得教育部自然科學獎1項，獲得山東省科技進步獎1項，獲得中國岩石力學與工程學會技術發明一等獎1項；以科學出版社出版學術專著2部。