含裂隙玄武岩渗流应力耦合流变力学试验与模型

在实际工程建设中涉及到的岩体都存在各种尺度的初始缺陷，这些初始缺陷显著影响着岩石的力学行为。为了研究初始损伤对岩石时效力学特性的影响，开展了含裂隙岩石的流变力学试验，分析了裂隙岩石在多级流变载荷作用下的力学特性和破坏模式。试验结果表明，在流变载荷作用下，含裂隙岩石的破坏模式主要表现为剪切破坏，同时又沿裂缝扩展演化。为了量化流变行为和损伤演化，推导了考虑裂隙变形损伤效应的岩石渗流流变力学模型，渗流应力耦合条件下岩体裂隙变形以法向张开和剪切滑移为主，裂隙的法向和剪切变形行为可以较好地通过裂隙开度的变化来反映，建立了裂隙开度和岩石损伤的相关关系，将损伤变量引入非线性流变力学模型中，能够较好描述裂隙变形与岩石流变损伤特性的耦合力学行为。基于室内渗流应力耦合流变力学试验结果，验证分析了所提出模型的可靠性和适用性。成果可为相关岩石工程稳定性分析提供参考。