岩体真三轴现场蠕变试验系统研制与应用

针对高地应力环境岩体开挖卸荷后应力变化复杂等特点,研制RXZJ-20000型微机伺服控制岩体真三轴现场蠕变试验系统。详细介绍该系统的主要结构、功能特点及使用方法。通过工程实践验证,该系统具有高应力、大尺寸、全过程、高精度、高效率、多功能及拆卸安装方便等特点。RXZJ-20000型现场真三轴蠕变系统改变了目前现场蠕变试验设备载荷水平低、压力波动大、测试精度低、应力路径单一、自动化程度不高的状况。该系统的成功研制,为研究深部岩体在多向应力条件下的时效性提供新的手段,是目前国内外最先进的大型现场伺服试验仪器,适用于大型人工边坡、深埋大跨度隧道及地下洞室的坚硬岩体和软岩长期蠕变试验。

软硬互层边坡岩体的蠕变特性研究及稳定性分析

岩体的蠕变性是影响边坡变形与长期稳定性的重要因素之一。以清江水布垭坝址区马崖高边坡为例,针对边坡内具代表性的软岩和硬岩,通过开展室内岩石压缩蠕变试验,研究了不同类型软、硬岩石的蠕变破坏特征,据此建立了岩石的流变本构模型并进行参数辨识。在此基础上,应用三维粘弹塑性方法对马崖高边坡的时效变形及稳定性进行数值分析,探讨了边坡在开挖卸荷及泄洪冲切(运行期)等工程荷载作用下岩体的蠕变变形及塑性区发展。研究结果表明,软硬互层边坡岩体的蠕变效应十分显著,对于大规模开挖的岩质高边坡而言,岩体的蠕变特征不仅影响到边坡的位移量值,而且改变了边坡的位移形态。在工程长期运行过程中,岩体蠕变引起的应力场变化使得坡体内塑性区分布由坡面向坡内延伸,按流变10 a计,其延伸深度可达数十米。