坝基岩体软弱夹层饱水劣化剪切蠕变特性及本构模型

坝基岩体软弱夹层蠕变特性对大坝安全和稳定性极为重要,在介绍向家坝水电站坝基岩体软弱夹层发育情况的基础上,选取代表性的软弱夹层取样开展剪切蠕变试验,通过分析饱水时长对软弱夹层蠕变特性的影响规律,引入损伤变量建立非线性损伤蠕变本构模型。结果表明:1)坝基岩体软弱夹层具有明显的蠕变行为,饱水时长对坝基岩体软弱夹层蠕变特性具有显著影响,随着饱水时长的增加,蠕变变形量由1.489~2.931 mm逐渐增加,长期强度由518.34~171.52 kPa呈指数降低趋势;2)坝基岩体软弱夹层饱水劣化机理为:高孔隙度为水分子提供良好的运移通道——长期饱水作用溶解可溶性盐——颗粒骨架调整导致微观结构改变——蠕变变形增加、长期强度降低;3)改进的Burgers模型能够准确描述饱水作用下坝基岩体软弱夹层的剪切蠕变行为。研究成果希望能为岩体蠕变力学本构模型研究提供参考依据。