蠕变与中间主应力对软岩巷道围岩变形影响的弹塑性分析

"蠕变和中间主应力影响下围岩变形分区弹塑性分析-论文" 本文探讨了在蠕变和中间主应力共同作用下，围岩变形分区的弹塑性特性。蠕变是指材料在长时间受力作用下缓慢且持续变形的现象，常发生在地下工程中的软岩中。在考虑蠕变效应时，对于围岩变形的研究变得更为复杂，因为它会导致岩体的应力和应变随着时间的推移而变化。 作者依据巷道变形稳定后的围岩峰值应力等于一定围压下岩石长期强度的概念，结合统一强度理论进行分析。统一强度理论是一种考虑多种加载路径下材料破坏特性的理论，它能够综合反映岩石的剪切和拉伸破坏行为。在考虑围岩峰后阶段的应变软化和扩容特性（即材料在达到峰值应力后强度下降，应变增加）的基础上，论文建立了围岩变形分区的弹塑性解析解。 实例分析揭示了蠕变和中间主应力对围岩应力分布、位移以及塑性区半径的重要影响。在没有考虑蠕变的情况下，理论计算的塑性区半径仅为3.05米，这明显低于现场实测的5.5米，显示出蠕变对围岩稳定性的影响不容忽视。当蠕变效应被纳入考虑，塑性区半径的理论值增加到5.68米，更接近实际观测值。 中间主应力则是影响围岩稳定性的一个重要因素，其增大通常会导致围岩的位移减小，塑性流动区半径也随之减小。这一发现意味着在设计支护方案时，可以通过增大中间主应力来改善围岩的稳定性，减少塑性变形的发生。 这项研究提供了对软岩巷道支护设计的重要参考，尤其是在计算力学模型时必须考虑蠕变和中间主应力的影响。这些理论成果可以辅助工程师更准确地评估围岩的变形行为，从而制定更有效的支护策略，确保地下工程的安全和稳定性。