複雜應力條件下深部節理岩體滲透破壞機理及試驗研究

《複雜應力條件下深部節理岩體滲透破壞機理及試驗研究》是依託山東大學，由隋斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：複雜應力條件下深部節理岩體滲透破壞機理及試驗研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：隋斌
• 依託單位：山東大學

中文摘要

深部節理岩體所處的高地應力、高滲透水壓力的特殊環境，使深部節理岩體的力學回響明顯有別於淺部岩體的力學行為。本項目套用實驗、理論和數值模擬相結合的手段，系統的研究複雜應力條件下深部節理岩體的滲透破壞機理。通過高圍壓下的三軸加卸荷試驗，對含節理岩石試件的力學特性、強度特徵和巨觀破壞模式進行研究，建立卸荷條件下節理岩體強度準則；研究高滲壓作用下，應力路徑（加卸載方式、速率）對含節理岩石在變形特徵、力學參數、破壞形態、強度特徵及破壞演化機制等方面的影響，推導出滲透係數隨應力路徑變化的數學表達。基於顆粒流理論從細觀角度研究深部節理岩體滲透破壞的耦合作用模式以及在加卸載過程中非線性損傷變形和滲透係數演化規律，建立適用於高應力、高滲壓條件下節理岩體考慮擴容效應的本構模型以及考慮擴容效應的安全評價指標。研究成果對高地應力和高滲透水壓力下的深埋洞室圍岩、高邊坡等的穩定性及破壞機理研究有重要的指導意義。

結題摘要

深部節理岩體所處的高地應力、高滲透水壓力的特殊環境，使深部節理岩體的力學回響明顯有別於淺部岩體的力學行為。本項目套用實驗、理論和數值模擬相結合的手段，系統的研究複雜應力條件下深部節理岩體的滲透破壞機理。通過高圍壓下的三軸加卸荷試驗，對含節理岩石試件的力學特性、強度特徵和巨觀破壞模式進行研究，建立了卸荷條件下節理岩體強度準則；通過剪下滲流試驗，研究了滲流作用下應力路徑對含節理岩石在變形特徵、力學參數、破壞形態、強度特徵及破壞演化機制等方面的影響，推導出滲透係數隨應力路徑變化的數學表達。研究深部節理岩體滲透破壞的耦合作用模式以及在加卸載過程中非線性損傷變形和滲透係數演化規律，建立適用於複雜條件下節理岩體考慮擴容效應的本構模型以及考慮擴容效應的安全評價指標。研究成果對高地應力和高滲透水壓力下的深埋洞室圍岩、高邊坡等的穩定性及破壞機理研究有重要的指導意義。