天然与饱水状态下石膏岩蠕变试验研究-岩土力学.PDF

第 38 卷增刊 1 岩 土 力 学 Vol.38 Supp.1 2017 年6 月 Rock and Soil Mechanics Jun. 2017 DOI ：10.16285/j.rsm.2017.S1.034 天然与饱水状态下石膏岩蠕变试验研究 1 1 1 1, 2 1, 2 1, 2 刘秀敏 ，蒋玄苇 ，陈从新 ，夏开宗 ，周意超 ，宋许根 （1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071 ；2. 中国科学院大学 北京 100049） 摘 要：石膏岩的饱水软化蠕变特性是影响石膏矿采空区安全评价的重要因素。以荆门石膏矿岩为研究对象，开展天 然与饱水状态下的单试样逐级增量加载试验，分析了饱水软化作用下石膏岩的蠕变特性，选取西原模型描述石膏岩的 本构关系。分析结果可得，饱水试样总蠕变量大于天然试样；饱水试样蠕变破坏强度 （11 MPa ）是天然试样蠕变破坏 强度 （21.5 MPa ）的0.54 倍，长期强度 （10 MPa ）是天然试样长期强度 （19.5 MPa ）的0.49 倍。利用西原模型对蠕变 曲线进行拟合并分析拟合参数可知，饱水试样参数 E 是天然试样的 0.1～0.5 倍，η 是天然试样的 0.2～0.7 倍，E 是天 1 1 2 然试样的 2～10 倍。以上结论均表明饱水试样的蠕变特性更加明显。分析讨论饱水软化作用对石膏岩蠕变特性影响机 制可知，荆门石膏岩软化作用主要由物理软化作用及化学软化作用耦合而成，物理软化作用主要为静水作用下的孔压 效应，化学软化作用主要为石膏岩的重结晶作用。试验分析结果可为石膏矿采空区安全评价提供依据，具有重要的工 程实际意义。 关 键 词：石膏岩；蠕变；饱水；长期强度；西原流变模型 中图分类号：TU 452 文献标识码：A 文章编号：1000－7598 (2017) 增 1－0277－07 Study of creep characteristics of gypsum rock in natural and saturated states 1 1 1 1, 2 1, 2 1,2 LIU Xiu-min , JIANG Xuan-wei ,