摘要

针对西南地区二叠系软弱夹层在降雨反复作用下蠕变效应明显等问题,以四川省黄山石灰石矿区炭质泥页岩为研究对象进行渗透压作用下的剪切蠕变试验,得到其剪切蠕变试验曲线,通过分析其蠕变特性以及非线性破环规律,基于传统的西原模型,提出了一种能同时描述炭质泥页岩黏弹塑性特性的非线性蠕变模型,并利用该模型进行剪切蠕变参数辨识,结合FLAC3D数值模拟计算,研究了炭质泥页岩变形破坏特征,对比分析了室内试验结果和数值模拟结果,数值模拟结果证实了室内试验的可靠性以及本构模型和参数选取的合理性。研究结果表明:在渗透压、法向压力以及剪切应力的作用下,炭质泥页岩试样经历了完整的蠕变三阶段;改进的西原模型能够很好地拟合炭质泥页岩蠕变的三个阶段,对加速蠕变阶段的拟合效果也很好;运用FLAC3D软件对室内剪切蠕变试验进行计算得到的数值模拟结果与实际结果相吻合。

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