深埋石英砂岩三轴分级蠕变特性研究

摘要

岩爆发生的时间滞后性与深埋隧洞内围岩的蠕变力学特性密切相关，故本研究采用三轴分级加载方式对不同含水状态下深埋石英砂岩进行了蠕变力学试验。试验结果表明：当处于高应力水平时，水对岩石的弱化效果更加明显，围压效应的束缚作用降低了水的弱化程度以减缓岩石的蠕变失效进程且提升了岩石强度。在干燥状态下石英砂岩的体积变形较饱和状态呈现“锯齿”状的波动演化形态。水的弱化作用使体积扩张变形在随时间的演化过程中表现出延性特征，围压效应则抑制了变形程度并压缩了变形调整空间。应力水平与对数蠕变应变率关系随着含水率的增加呈向左移动的趋势，随着围压上升而向右移动。干燥与饱和状态岩石在单轴条件分别呈现出以剪切为主、剪切与劈裂并存的失效模式，围压效应下的干燥试件仍以剪切破坏为主，饱和试件则在剪切与劈裂破坏共存中趋向于剪切破坏。

关键词

石英砂岩 / 蠕变 / 含水状态 / 围压 / 时间滞后性

基金资助

国家自然科学基金资助项目(No.11872287); 陕西省重点研发计划资助项目(No.2019ZDLGY01-10)