节理岩体卸荷流变力学特性研究

西部大型工程水利工程的建设通常会形成许多大尺度的高陡边坡以及地下洞室群，这些工程中的一个突出特点是深挖或深埋，加之地应力高、地质条件复杂，所遇到的开挖岩体卸荷非线性力学特征及变形破坏机理等问题十分复杂。岩体的流变变形特性是岩体力学中一个重要的研究课题，与岩土工程长期稳定与安全紧密相关。本课题主要采用现场地质调查、岩体结构分析、试验优化设计、岩性岩样选择、岩体室内试验的方法对节理岩体在不同应力水平、不同卸荷量级条件下进行流变试验研究，用数值分析方法进行辅助对比分析，应用统计数学方法分析试验数据，运用弹塑性力学、损伤力学和流变力学知识研究节理岩体卸荷流变特性、流变参数、卸荷流变模型及卸荷岩体的长期强度，将研究结果应用于工程实际，对于提高高陡边坡的设计水平、施工质量及加固效果具有十分重要的理论和实际意义，同时，促进卸荷岩体力学的理论和方法的进一步完善。

本项目主要从事西部大型工程水利工程建设过程中形成的许多大尺度高陡边坡、一级地下洞室群及坝基中存在的节理岩体卸荷流变力学特性研究，逐渐完善卸荷岩体力学理论体系，并积极推动工程设计中的流变力学参数取值科学化、计算准确化。对项目的整体研究方案进行了规划与设计，确定了项目的研究方法和技术路线；自主设计加工了能进行不同节理倾角切割的试验设备，并制备了项目研究所需的不同类型的节理岩体；利用岩石力学试验系统RMT-150c，完成了节理岩体的常规三轴加卸荷试验，获得了试样的基本力学参数；利用岩石流变试验系统RLW-2000，进行了节理岩体一次卸荷流变及分级卸荷流变试验，完成了节理岩体的流变特性和流变参数分析工作；研究了岩体卸荷流变本构关系；研究了节理岩体卸荷流变长期强度；利用FLAC3D数值模拟软件，完成了亭子口水利枢纽坝基的长期稳定分析工作。综上所述，本项目研究促进了卸荷岩体力学的理论和方法的完善以及节理岩体卸荷流变理论体系的丰富，为工程设计提供了强有力的理论支持。