硬脆性岩石卸荷流变试验及长期强度研究

张龙云^1,2，张强勇¹，李术才¹，江力宇¹，袁圣渤¹，杨尚阳^1,3，杨文东⁴

1. 山东大学岩土与结构工程研究中心2. 山东大学后勤保障部3. 山东交通学院数理系4. 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院

摘 要：为了进一步认识硬脆性岩石的卸荷流变行为,采用岩石全自动三轴伺服流变仪对硬脆性花岗岩进行了三轴卸荷流变试验,重点观察分析了硬脆性岩石在卸荷条件下的蠕变规律及蠕变特性,并根据试验结果对硬脆性岩石的卸荷长期强度的确定方法进行分析。试验结果表明,硬脆性岩石卸荷流变行为与加载流变不同,侧向比轴向更容易发生蠕变行为;偏应力水平越高,稳态蠕变速率越大,且二者符合指数函数关系;当应力水平超过流变阈值时,岩石进入加速蠕变阶段,并迅速发生延性扩容破坏。根据试验结果,岩石卸荷蠕变的长期强度应根据岩石稳态蠕变阶段轴向和侧向速率交点来确定,这样确定的岩石长期强度值要比传统方法确定的岩石长期强度值提升约10%的可靠度。

关键词：硬脆性岩石;卸荷流变;长期强度;蠕变特性;室内试验;