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作者
刘旸王迎超余宏波赵闯郭崟左亚鹏
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单位
中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室青岛地质工程勘察院(青岛地质勘查开发局),自然资源部滨海城市地下空间地质安全重点实验室杭州科技职业技术学院城市建设学院中国矿业大学力学与土木工程学院
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摘要
水利工程中蠕变效应的存在导致了工程在运营过程中频繁发生灾害,造成了严重的损失,因此成为影响水利工程长期稳定性的主要因素之一.为了有效地应对可能带来的工程灾害,注浆技术被广泛应用以延长水利工程的运营寿命.本文基于宏观-细观缺陷耦合的思想,建立了注浆加固后岩体的渗流-蠕变本构模型,然后利用ROCK岩石多场耦合试验系统进行了渗流-蠕变试验,揭示了不同注浆材料对裂隙岩体加固特性的影响规律,并对建立的渗流-蠕变本构模型进行了验证.研究结果表明:建立的宏观-细观耦合损伤蠕变模型能够综合考虑裂隙几何参数特性、力学参数特性和注浆加固效果等因素对蠕变的影响.同时,该模型从动态的角度考虑了渗流-蠕变过程中力学参数的变化以及渗透水压的影响,相较于传统西原模型具有明显优势.试验获得了含聚丙烯纤维PO42.5混凝土和硅溶胶加固后岩体的蠕变特性以及渗透性能的变化规律,同时证明了渗流-蠕变本构模型的准确性和有效性.这些研究成果为水利工程的注浆加固设计提供了理论依据.
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关键词
蠕变模型渗流-应力耦合注浆加固体损伤本构模型
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基金项目(Foundation)
自然资源部滨海城市地下空间地质安全重点实验室开放基金项目(BHKF2023Z02);国家自然科学基金项目(42130706,42272313);江苏省自然科学基金项目(BK20242087);
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文章目录
1 注浆加固体渗流-蠕变本构模型
1.1 注浆加固体宏细观损伤模型
1.2 基于西原模型的蠕变本构模型
1.3 注浆加固体的蠕变损伤本构模型
1.4 考虑渗流应力的蠕变损伤本构模型
2 渗流-蠕变试验与模型验证
2.1 测试设备和样品制备
2.2 试验方案设计
2.3 试验结果分析
2.3.1 偏应力变化对含聚丙烯纤维PO42.5混凝土注浆加固体的影响
2.3.2 偏应力变化对硅溶胶注浆加固体的影响
2.3.3 渗透水压变化对含聚丙烯纤维PO42.5混凝土注浆加固体的影响
2.3.4 渗透水压变化对硅溶胶注浆加固体的影响
2.4 蠕变模型验证
3 结 论
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DOI
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引用格式
[1]刘旸,王迎超,余宏波,等.考虑宏细观耦合损伤的注浆加固体渗流-蠕变本构模型及试验验证[J].中国矿业大学学报,2024,53(05):1006-1021.