自然与饱水状态下深部斜长角闪岩蠕变特性-中南大学学报.PDF

第 44 卷第 4 期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.44  No.4  2013 年 4 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  Apr. 2013  自然与饱水状态下深部斜长角闪岩蠕变特性 1  1  1, 2, 3  1  张春阳  ，曹平  ，汪亦显  ，宁果果  (1.  中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙，410083；  2. 合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥  230009；  3.  长江水利委员会长江科学院，湖北 武汉  430010)  摘要：通过金川深部斜长角闪岩单轴压缩蠕变实验，选取典型蠕变曲线，发现该岩石黏弹性、黏塑性变形较瞬时 变形偏小，卸载后弹性后效不显著。在 5.1MPa 轴向应力下，自然状态的岩样近似纯弹性特征。饱水状态下岩样 瞬时强度 σ′ 和长期强度 σ′ 总体低于自然状态，且 σ′ 已接近深部高地应力，因此，对于深部节理、裂隙很发育的 b  ∞ ∞ 岩体，应特别注意巷道排水，防止围岩因长期强度降低而导致巷道变形和破坏。自然与饱水状态下岩样瞬时弹性 应变 ε 、瞬时塑性应变 ε 随应力增大而增加，但增速逐渐放缓，饱水状态下塑性变形更显著；相同应力下，饱 me mp  水状态岩样蠕变量大于自然状态，应变速率也总体快于自然状态，2种状态的蠕变速率在 20~30 h 时都逐渐稳定， 且速率曲线随应力增大，微裂隙压密，彼此逐渐靠近，岩样处于相对硬化阶段；当轴向应力达到 66.3 MPa 后， 饱水状态蠕变速率有相对加速趋势，速率曲线随应力增大先往左下移动，再朝右上移动，而自然状态蠕变速率曲 k  线总体向右上移动。最后，通过蠕变数据分析，推导 γ ασ  型经验方程，对蠕变试验数据进行回归拟合，拟合结 果证明该蠕变经验模型的正确性。金川矿区斜长角闪岩蠕变实验研究为分析深部巷道该类围岩流变稳定性及支护 方案优化等提供有效帮助。 关键词：斜长角闪岩；单轴压缩蠕变实验；长期强度；应变速率；蠕变经验模型；回归拟合 中图分类号：TU458  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2013)04−1587−09  Creep characteristics of plagioclase hornblende rock under natural and  water­saturated conditions in deep underground  1  1  1, 2, 3  1  ZHANG Chunyang , CAO Ping ,WANG Yixian  , NING Guoguo  (1. School of Resources and Safety Engineering,Central South University, Changsha 4100