不同特征应力区间单裂隙砂岩与完整岩石蠕变特性的相关关系

为研究裂隙硬岩与完整岩石蠕变特性间的相关关系,结合不同特征应力区间下硬岩蠕变特性有较大区别的特点,以不同角度的单裂隙砂岩为对象开展蠕变试验.结果显示:当所受应力σ1＜起裂应力σci时,试样均仅表现出衰减蠕变特性,此时各试样蠕变变形的不同主要是由于裂隙角度引起的初始损伤不同而导致的;当σ1＞σci时,试样均进入了加速蠕变阶段并最终发生破坏.此时,各试样蠕变特性的不同不仅包含初始损伤影响,还受到时效损伤的影响.基于此,建立裂隙岩体全阶段损伤蠕变模型:当σ1＜σci时,开关闭合,模型仅受初始损伤影响;当σ1＞σci时,开关断开,时效损伤体进入工作.模型中初始损伤可从应变能角度进行计算,时效损伤则可采用Kachanov蠕变损伤公式计算.该模型对完整岩石和裂隙岩体均适用,仅在参数上有所区别.因此,先根据完整岩石特征应力推导裂隙岩体的特征应力,再计算特征应力区间下的损伤变量便可实现完整岩石推导裂隙岩体的蠕变模型.该思路可为裂隙岩体损伤蠕变模型的研究提供一定借鉴和参考.