高应力软岩蠕变模型及长期强度研究

摘要

【目的】研究高应力作用下软岩的蠕变特性及其长期强度。【方法】基于三轴压缩流变方法，对软岩在高应力条件下的蠕变行为开展试验研究。在此基础上，将胡克体、开尔文体和黏塑性体进行串联来表征软岩的时效变形规律，进而构建软岩黏弹塑性蠕变模型。同时，利用稳态黏塑性应变速率的函数关系计算高应力软岩长期强度。【结果】1）泥质粉砂岩的蠕变在低应力水平下具有黏弹性特征，而在高应力条件下具有黏弹塑性特征；稳态黏塑性蠕变速率随应力水平呈指数增长；2）所建立的黏弹塑性模型能较好地表征高应力作用下泥质粉砂岩的蠕变特性，证明了该模型的合理性；3）泥质粉砂岩的长期强度为单轴抗压强度的75.88%。【结论】通过三轴压缩流变试验，结合构建的模型和长期强度求取方法，明确了高应力作用下泥质粉砂岩的蠕变特性及长期强度特征，结果可为相关工程的设计与施工提供参考。

关键词

蠕变模型 / 长期强度 / 高应力 / 黏弹塑性特征 / 长期稳定性