湿度扩散诱发的节理岩体时效变形特性研究

作     者：唐世斌 唐春安 

作者机构：大连理工大学岩石破裂与失稳研究所辽宁大连116024 

出 版 物：《水利学报》 (Journal of Hydraulic Engineering)

年 卷 期：2012年第43卷第3期

页      面：315-322页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 081503[工学-水工结构工程] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划973项目(2011CB013503) 国家自然科学基金(51004020 501174039) 中国博士后科学基金特别资助项目(201104563) 

主　　题：节理岩体 时效变形 湿度扩散 损伤演化 

摘      要：湿度对岩体结构性能的影响显著,不仅造成岩体物理力学性能弱化,还在一定程度上产生湿涨变形,进而改变岩体的应力状态,大大增强岩体的时效变形特性。为了分析节理岩体在高湿度环境下的时效变形,采用湿度-应力-损伤耦合数值模型对水敏感岩体隧洞开挖后的变形量、围岩内的湿度扩散,以及应力演化进行了数值分析。通过对单组和2组节理岩体的变形、应力、湿度扩散的分析,揭示了节理弱面对湿度扩散和岩体变形的强化作用。开挖隧洞拱顶和底板变形量的分析结果表明高湿度环境是水敏感岩体隧洞产生底鼓的重要原因之一。湿度扩散引起隧洞顶部和底部围岩产生大量破坏,致使相应部位的位移量陡增。此外,单组节理对岩体的湿度扩散的方向起到明显的导向作用,而多组相互斜交的节理则在一定程度上削弱了湿度扩散的各向异性。