等应力比路径下裂隙岩石变形机理研究

等应力比路径下裂隙岩石变形机理研究是目前国内外岩石力学、岩体力学和工程地质领域研究的热点和前沿课题之一。等应力比路径是边坡、大坝和地下工程中存在的一种特殊和重要应力路径，该路径下裂隙岩石的变形特性与常规加载、卸载路径下有明显差异。本项目利用MTS岩石力学电液伺服控制系统，以三峡库区巴东新县城铜盆溪高边坡工程岩体为例进行不同应力比、不同围压组合下的实体材料物理模型实验，研究等主应力比路径下裂隙岩石变形机理，探讨应力路径与岩石本构模型的相关性，建立等主应力比路径下裂隙岩石弹塑性本构模型，并根据现场位移监测资料进行正、反演分析，以验证和优化所建立模型，最后利用所建模型对铜盆溪高边坡进行稳定性分析。本项目旨在揭示等主应力比路径下裂隙岩石变形机理，采用数值建模方法建立相应的弹塑性本构模型。该项研究成果对裂隙岩石变形机理的认识、本构模型的建立及工程优化设计等方面具有重要的理论意义与广泛的应用前景。

等应力比路径是边坡、大坝和地下工程中存在的一种特殊和重要应力路径，该路径下裂隙岩石的变形特性与常规加载、卸载路径下有明显差异。本项目利用MTS 岩石力学电液伺服控制系统，以三峡库区巴东新县城铜盆溪高边坡工程三叠系中统巴东组第三段薄层状泥灰岩为例进行不同应力比（ ＝0.3，0.42，0.5，0.6，0.7）、不同围压(5MPa，10 MPa，20 MPa，30 MPa， 50 MPa)组合下的实体材料物理模型实验，同时，补充在美国留学期间于亚利桑那大学进行的一组围压5Mpa下5种应力比的灰砂岩试验，通过分析试验数据得出：相同围压下不同应力比路径对泥灰岩的应力应变影响较大，同样应力路径下不同围压对泥灰岩应力应变影响较小；相同围压下不同应力比路径对灰砂岩应力应变影响较小。由此可以得出结论，软岩的应力应变关系对不同等应力比路径的改变比较敏感，而硬岩受等应力比路径变化的影响则比较小。通过研究等主应力比路径下裂隙岩石变形机理，量化了应力路径与岩石本构模型的相关性，建立了等主应力比路径下裂隙岩石弹塑性本构模型，并根据现场位移监测资料进行正、反演分析，验证和优化所建立模型，最后利用所建模型对铜盆溪高边坡进行稳定性分析。本项目旨在揭示等主应力比路径下裂隙岩石变形机理，采用数值建模方法建立相应的弹塑性本构模型。该项研究成果对裂隙岩石变形机理的认识、本构模型的建立及工程优化设计等方面具有重要的理论意义与广泛的应用前景。