节理岩体等效流变损伤模型及其在卸载边坡中的应用.pdfVIP

第35 卷第10 期 岩 土 力 学 Vol.35 No. 10 2014 年10 月 Rock and Soil Mechanics Oct. 2014 文章编号：1000－7598 (2014) 10－2949 －09 节理岩体等效流变损伤模型及其 在卸载边坡中的应用 马春驰，李天斌，孟陆波，陈国庆，陈子全 （成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，成都 610059 ） 摘 要：重大建设项目对施工过程中岩土体稳定性提出了更高的要求，常以一种动态设计施工模式来应对工程体的各类突发 状况与病害。流变损伤模型既能反映岩土体在施工过程中变形的时效发展，又能反映其力学性质的时效劣化，继而能较准确 地掌握工程体动态稳定性。基于以上考虑，为体现卸载边坡工程在卸载回弹阶段的瞬时塑性特征和时效演化阶段的黏塑性特 征，因此，在流变模型中引入加载塑性元件和黏塑性元件，建立了复合黏弹塑 （弹-黏-黏弹-黏塑-塑）模型，室内岩石压缩 （卸载）蠕变试验证明了该流变模型的合理性，并对其参数进行辨识。在此基础上，从几何研究方法出发，引入反映节理分 布的初始损伤张量及一种等效的依据黏塑性偏应变推导出的损伤演化方程，最终建立了一种新型的节理岩体等效流变损伤模 型。将此模型用于川东红层某软硬岩互层型路堑边坡的卸载分析，结果表明：随不同的开挖阶段，易损部位 （软岩集中段、 软岩深埋段、软硬交接硬岩段）在瞬时卸载回弹阶段的塑性损伤和时效演化阶段的黏塑性损伤逐渐积累，边坡浅表部逐渐出 现卸载损伤 （松弛）带，在损伤累积中边坡各部位蠕变速率呈不同程度的增长。计算结果较好地反映了边坡变形、损伤发展 与动态稳定性特征，其研究结果对于指导支护时机及相应的信息化施工具有一定的意义。 关 键 词：等效流变损伤模型；节理岩体；卸载边坡；数值分析；动态稳定性 中图分类号：TU 45 文献标识码：A Equivalent rheological damage model of jointed rock and its application to unloading slope MA Chun-chi，LI Tian-bin ，MENG Lu-bo ，CHEN Guo-qing，CHEN Zi-quan （State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 6100