温度对深部软岩蠕变特性的影响研究

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采掘及国防工程向地下深部的推进过程中带来了一系列以“三高一扰动”为特征的深部岩体力学问题。就温度而言,其产生的影响已对生产和安全构成了极大的威胁。本文主要研究温度对软岩蠕变特性的影响。软岩的蠕变是流变的一种形式,要研究流变大变形就不可避免地要研究其蠕变性质。本文在对前人流变模型理论研究基础上,建立了能反映荷载水平影响又能描述加速蠕变的流变模型,同时,对传统的多孔介质模型进行改进,引入温度因素,建立了考虑温度的多孔介质流变模型,应用到软岩中,得到考虑温度的深部软岩流变模型。通过单轴温度蠕变实验得到温度对软岩蠕变特性的部分影响规律,同时,验证了前述模型,并将模型应用到变形预测方向;通过三轴实验对单轴实验部分结论重新验证,并得出结论:温度升高,蠕变量和蠕变速率均增大,温度的影响程度与所承受载荷有关。用ANSYS软件对某一工程算例进行数值模拟,可视化地呈现了蠕变现象,并再次验证了实验结论。
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