不同卸荷应力路径下砂岩时滞变形破坏特征研究

作者：王宇; 郑子华; 黎瑾; 夏厚磊

来源：岩石力学与工程学报, 2023, 42(S1): 3400-3414.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2022.0437

• 岩石力学
• 卸荷应力路径
• 时滞变形
• 重整化群理论
• 损伤临界值

地下工程中高地应力赋存环境下的脆硬性岩体在开挖卸荷过程中极易发生时滞型岩爆。通过开展不同卸荷应力路径下考虑围压卸荷速率及卸荷量影响的砂岩三轴时滞变形破坏试验及细观检测分析，探讨不同影响因素作用下的的砂岩时滞变形破坏特征。研究结果表明：不同卸荷应力路径下，时滞变形段总时间均随围压卸荷速率v3先增大后减小，而随围压卸荷比Vσ则呈现持续减小的趋势，但升轴压卸围压条件下时滞变形段总时间显著大于恒轴压卸围压，结合试样宏观破坏特征可知，升轴压卸围压应力路径下试样时滞变形破坏程度更高。此外，利用SEM+EDS进行断面特征定量分析表明，不同影响因素作用下的断面矿物颗粒特征与时滞变形段总时间密切相关；最后，结合重整化群理论，建立基于logistics函数的分阶段损伤本构模型，并计算验证模型的合理性。研究结果对于时滞型岩爆的孕育机制研究具有一定的指导意义。