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        水巖作用下露天坑邊坡巖石蠕變?cè)囼?yàn)分析

        2017-03-11 06:15:13付厚利程衛(wèi)民于巖斌
        關(guān)鍵詞:水巖巖樣軸向

        秦 哲,付厚利,程衛(wèi)民,于巖斌

        (1.山東科技大學(xué) a.礦山災(zāi)害預(yù)防控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;b.礦業(yè)與安全工程學(xué)院,山東 青島 266590;2.臨沂大學(xué) 建筑學(xué)院,山東 臨沂 276000)

        水巖作用下露天坑邊坡巖石蠕變?cè)囼?yàn)分析

        秦 哲1a,1b,付厚利2,程衛(wèi)民1a,1b,于巖斌1a,1b

        (1.山東科技大學(xué) a.礦山災(zāi)害預(yù)防控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;b.礦業(yè)與安全工程學(xué)院,山東 青島 266590;2.臨沂大學(xué) 建筑學(xué)院,山東 臨沂 276000)

        為了探究水位升降對(duì)邊坡長(zhǎng)期穩(wěn)定的影響,選取萊州倉(cāng)上露天坑邊坡巖石,對(duì)經(jīng)歷不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)的巖樣進(jìn)行了三軸蠕變?cè)囼?yàn)。通過分析SγJH蠕變應(yīng)變-時(shí)間曲線及蠕變速率曲線,探究邊坡巖石經(jīng)歷飽水-失水循環(huán)作用后的蠕變性質(zhì)變化。進(jìn)一步利用電鏡對(duì)經(jīng)歷不同循環(huán)次數(shù)的SγJH巖樣進(jìn)行掃描,從細(xì)微觀角度分析了水巖作用對(duì)礦坑邊坡巖石損傷機(jī)理。結(jié)果表明:隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加,相鄰循環(huán)次數(shù)下的SγJH軸向蠕變應(yīng)變最多提高31%,側(cè)向提高33%;SγJH-15后瞬時(shí)彈性應(yīng)變較SγJH-0提高了54.3%,相鄰荷載等級(jí)下蠕變應(yīng)變提高24.3%,蠕變總應(yīng)變可達(dá)到三軸壓縮極限應(yīng)變的80%以上。經(jīng)歷飽水-失水循環(huán)后,SγJH穩(wěn)態(tài)蠕變速率不再為0,而是隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加不斷提高,SγJH-15第5級(jí)荷載作用下穩(wěn)態(tài)流變速率達(dá)到29.2×10-6/h;在施加各級(jí)軸向荷載的瞬時(shí),初期蠕變速率加速度亦有所提升。水巖作用下巖石力學(xué)性質(zhì)變化機(jī)理研究方面,由于SγJH內(nèi)部結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性,在飽水-失水循環(huán)作用下巖樣發(fā)生微觀弱化和破裂,使得原有的應(yīng)力平衡被打破,從而造成巖石變形曲線產(chǎn)生了不規(guī)則波動(dòng)和突變。

        水巖作用;露天礦坑;巖石力學(xué);蠕變?cè)囼?yàn);蠕變規(guī)律

        1 研究背景

        蠕變是指保持應(yīng)力不變的條件下,巖石應(yīng)變隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加的現(xiàn)象。水作為巖石蠕變重要影響因素,對(duì)巖體物理狀態(tài)和受力特性的改變非常顯著,巖體周期飽水-失水造成的巖性劣化過程是一個(gè)效應(yīng)累積的水巖作用損傷過程,對(duì)水巖作用下巖石的蠕變?cè)囼?yàn)研究分析,邊坡巖土體的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和工程實(shí)踐具有重要指導(dǎo)意義。

        國(guó)內(nèi)外學(xué)者在該方面做了大量試驗(yàn)和理論研究。姜永東等[1]、秦哲等[2]對(duì)花崗巖進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)分析,得出其在干燥和飽水情況下的巖石穩(wěn)態(tài)速率規(guī)律。劉新榮等[3]、宋勇軍等[4]通過不同狀態(tài)下蠕變實(shí)驗(yàn)結(jié)果,探討了蠕變特性與含水量之間的關(guān)系。李江騰等[5]、曹平等[6]對(duì)斜長(zhǎng)巖在風(fēng)干和飽水條件下通過采用分級(jí)增量循環(huán)加卸載方式對(duì)其進(jìn)行單軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn),得出水對(duì)巖石黏彈性和黏塑形的影響規(guī)律。王新剛等[7]、王永新等[8]對(duì)水巖作用影響下的邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行探索,提出了水位升降是影響邊坡穩(wěn)定性的重要因素。劉業(yè)科[9]、楊逾等[10]、范秋雁等[11]通過試驗(yàn)對(duì)經(jīng)過飽水-失水循環(huán)的巖石力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究,得出了水巖作用下巖石的力學(xué)性質(zhì)損傷規(guī)律。國(guó)內(nèi)外在有關(guān)水對(duì)巖石的物理?yè)p傷以及在循環(huán)載荷作用下巖石疲勞變形損傷破壞方面已有很多的研究成果,但對(duì)于飽水-失水循環(huán)作用下的巖石的蠕變特性研究還比較少,不能滿足水位升降工程條件下的邊坡長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究的需要。

        本文依托《三山島倉(cāng)上露天坑尾礦庫(kù)邊坡安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)、分析及預(yù)警技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研究》科研項(xiàng)目,倉(cāng)上露天坑于2013年開始作為三山島選礦廠尾礦庫(kù)使用,坑內(nèi)水位不斷升降對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響日益突出。故選取倉(cāng)上露天坑尾礦庫(kù)邊坡3#蝕變帶處黃鐵絹英化花崗質(zhì)碎裂巖(SγJH)為試驗(yàn)對(duì)象,將該巖石制成巖樣并經(jīng)歷不同次數(shù)的飽水-失水循環(huán)作用,進(jìn)而進(jìn)行巖石三軸蠕變?cè)囼?yàn)。對(duì)比不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)下巖石蠕變應(yīng)變-時(shí)間曲線及巖石蠕變速率,總結(jié)分析SγJH經(jīng)歷飽水-失水循環(huán)作用后蠕變性質(zhì)的變化,探究了飽水-失水循環(huán)作用對(duì)巖石蠕變性質(zhì)影響的機(jī)理。

        2 三軸蠕變?cè)囼?yàn)

        2.1 巖樣制作與試驗(yàn)準(zhǔn)備

        現(xiàn)場(chǎng)采取鉆孔取芯的方法對(duì)蝕變巖SγJH進(jìn)行巖樣采集,巖石工程地質(zhì)特征如表1所示。

        表1 巖石工程地質(zhì)特征Table 1 Geological characteristics of rock

        根據(jù)含水率試驗(yàn)結(jié)果,SγJH巖樣在浸水48 h狀態(tài)下和浸水24 h相比含水率僅提高0.04%,綜合考慮確定試驗(yàn)飽水-失水循環(huán)模擬時(shí)間為浸水24 h后烘干12 h,確定烘干溫度為70 ℃。

        加工巖樣成標(biāo)準(zhǔn)巖樣(高為100 mm,直徑50 mm),剔除外觀上有明顯層理和裂痕的巖樣,再通過聲波儀測(cè)定巖樣波速,選取有代表性的巖樣作為試驗(yàn)巖樣。將巖樣在水中浸泡24 h后取出,置于烘箱內(nèi)12 h至恒重,為一次飽水-失水循環(huán)模擬;根據(jù)飽水-失水循環(huán)模擬方法制作不同循環(huán)次數(shù)的巖樣試件,即SγJH-0為自然狀態(tài),SγJH-1為循環(huán)1次,SγJH-5為循環(huán)5次,SγJH-15為循環(huán)15次。

        2.2 試驗(yàn)方案

        目前巖土體壓縮蠕變的試驗(yàn)方法包括分別加載和分級(jí)加載2種方法。本次巖石三軸蠕變?cè)囼?yàn)采用分級(jí)加載法,數(shù)據(jù)處理采用陳氏加載處理法。巖石蠕變?cè)囼?yàn)采用RLJW-2000型微機(jī)控制巖石伺服三軸、剪切(蠕變)壓力試驗(yàn)機(jī)。

        將不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)(1,5,15次)下的巖樣,在2 MPa圍壓條件下進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)。巖樣的軸向壓力按照分級(jí)加載方式進(jìn)行,參照相應(yīng)圍壓下三軸試驗(yàn)數(shù)據(jù),按照三軸抗壓強(qiáng)度的20%,30%,45%,60%,75%施加軸向分級(jí)荷載,軸向分級(jí)荷載等級(jí)如表2。

        3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析

        3.1 自然狀態(tài)巖石蠕變性質(zhì)分析

        3.1.1 自然狀態(tài)巖石蠕變應(yīng)變-時(shí)間曲線分析

        SγJH-0三軸蠕變?cè)囼?yàn)軸向及側(cè)向應(yīng)變-時(shí)間全過程曲線如圖1所示。

        圖1 SγJH-0在各級(jí)荷載作用下的應(yīng)變與 時(shí)間全過程曲線Fig.1 Complete curves of strain vs. time of SγJH-0 under different levels of loading

        由圖1可知:

        (1) SγJH-0的蠕變應(yīng)變-時(shí)間曲線分為瞬時(shí)蠕變、穩(wěn)定蠕變以及加速蠕變3個(gè)階段。當(dāng)應(yīng)力水平較低時(shí),蠕變曲線只出現(xiàn)前2個(gè)階段,只有應(yīng)力水平較高時(shí)才會(huì)出現(xiàn)加速蠕變階段。

        (2) 在施加各級(jí)荷載的瞬間,SγJH-0將會(huì)進(jìn)入瞬時(shí)蠕變階段,該階段曲線接近直線,即巖石處于彈性變形狀態(tài)。

        (3) 在施加各級(jí)荷載的瞬間,SγJH-0所產(chǎn)生的瞬時(shí)應(yīng)變量是不相同的。SγJH-0在不同加載等級(jí)下,產(chǎn)生的瞬時(shí)應(yīng)變量隨著加載荷載的增大而增大;隨著荷載加載級(jí)別的提高,巖石對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定蠕變階段所經(jīng)歷的時(shí)間逐漸變短。

        3.1.2 自然狀態(tài)巖石蠕變速率分析

        經(jīng)過對(duì)SγJH-0三軸蠕變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)的處理,可以得到各級(jí)軸向荷載作用下的蠕變速率曲線圖,特別針對(duì)第5級(jí)荷載加載過程中SγJH-0蠕變速率進(jìn)行分析,SγJH-0軸向蠕變速率曲線如圖2所示。

        圖2 SγJH-0軸向蠕變速率曲線(第5級(jí)荷載)Fig.2 Curve of axial creep rate vs. time of SγJH-0 (under the fifth level of loading)

        (1) 與蠕變應(yīng)變-時(shí)間曲線蠕變階段對(duì)應(yīng),前4級(jí)軸向荷載作用下只有瞬時(shí)蠕變速率階段和穩(wěn)定蠕變速率階段。在低應(yīng)力水平作用下,瞬時(shí)蠕變速率隨著時(shí)間的增長(zhǎng)很快減小,直至減小為0,在高應(yīng)力水平作用下瞬時(shí)蠕變速率減小至某一個(gè)常數(shù)。

        (2) 不同加載級(jí)別穩(wěn)定蠕變階段曲線的斜率隨著應(yīng)力水平的增加變大,即軸向穩(wěn)態(tài)蠕變速率隨著軸向荷載的提高而逐漸增大。

        (3) 在第5級(jí)軸向荷載作用下,SγJH-0出現(xiàn)了加速蠕變速率階段,該階段應(yīng)變-時(shí)間曲線斜率迅速增大,巖石試件發(fā)生蠕變破壞。

        3.2 飽水-失水循環(huán)作用下巖石蠕變性質(zhì)分析

        3.2.1 飽水-失水循環(huán)作用下巖石蠕變應(yīng)變-時(shí)間曲線分析

        根據(jù)不同次數(shù)飽水-失水循環(huán)(SγJH-1,SγJH-5,SγJH-15)巖石蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果,繪制巖石蠕變曲線如圖3。

        圖3 SγJH軸向應(yīng)變、側(cè)向應(yīng)變與時(shí)間全過程曲線Fig.3 Complete curves of axial strain and lateral strain of SγJH vs. time

        對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到:與自然狀態(tài)相同,飽水-失水循環(huán)作用下,SγJH的蠕變?nèi)^程曲線經(jīng)歷了瞬時(shí)彈性變形、減速蠕變、穩(wěn)定蠕變和加速蠕變4個(gè)階段,在較低的軸向荷載作用下,只經(jīng)歷前3種階段;在軸向荷載接近或達(dá)到巖石臨界破壞值時(shí)才依次經(jīng)歷4種蠕變階段。

        飽水-失水循環(huán)作用下,SγJH蠕變特性更為顯著,有以下規(guī)律:

        (1) 相同荷載等級(jí)下,隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加,SγJH軸向及側(cè)向蠕變應(yīng)變不斷增加;相鄰飽水-失水循環(huán)次數(shù)下的軸向蠕變應(yīng)變提高最多31%,側(cè)向蠕變應(yīng)變提高33%。

        (2) 隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加,瞬時(shí)彈性變形階段應(yīng)變?cè)黾用黠@,飽水-失水循環(huán)15次后瞬時(shí)彈性應(yīng)變較自然狀態(tài)提高了54.3%;隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加,穩(wěn)定蠕變階段應(yīng)變?cè)黾油瑯臃浅C黠@,飽水-失水循環(huán)15次后相鄰荷載等級(jí)下蠕變應(yīng)變最高提高了24.3%。

        (3) 隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加,SγJH蠕變總應(yīng)變不斷增加,可達(dá)到三軸壓縮極限應(yīng)變的80%以上,明顯高于自然狀態(tài)下的58%。

        3.2.2 飽水-失水作用下巖石蠕變速率分析

        經(jīng)過對(duì)SγJH三軸蠕變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)的處理,可以得到各級(jí)軸向荷載作用下的蠕變速率曲線圖,特別針對(duì)第5級(jí)荷載加載過程中SγJH蠕變速率進(jìn)行分析,不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)下(SγJH-1,SγJH-5,SγJH-15)試件軸向蠕變速率曲線如圖4所示。

        圖4 不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)下試件軸向 蠕變速率曲線(第5級(jí)荷載)Fig.4 Curves of axial creep rate under the fifth level of loading with different saturation-dehydration cycles

        對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到:與自然狀態(tài)相同,不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)下的蠕變速率曲線包括。初期蠕變速率、穩(wěn)態(tài)蠕變速率和加速蠕變速率3個(gè)階段,前4級(jí)軸向荷載下SγJH經(jīng)歷了初期蠕變速率、穩(wěn)態(tài)蠕變速率2個(gè)應(yīng)變速率變化階段;在第5級(jí)軸向荷載下經(jīng)歷了初期蠕變速率、穩(wěn)態(tài)蠕變速率和加速蠕變速率3個(gè)階段。

        不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)下巖石SγJH蠕變速率曲線有以下規(guī)律:

        (1) 同自然狀態(tài)一樣,飽水-失水循環(huán)作用下巖石SγJH在低應(yīng)力狀態(tài)下蠕變速率先出現(xiàn)無規(guī)律的波動(dòng)后總體上趨于零或穩(wěn)定值,伴有局部波動(dòng);隨著飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加,巖石SγJH蠕變速率的無規(guī)律波動(dòng)較自然狀態(tài)更加明顯;隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)的增加,穩(wěn)態(tài)蠕變階段時(shí)間縮短,加速蠕變速率增長(zhǎng)更為迅速,破裂過程更加短暫。

        (2) 穩(wěn)態(tài)蠕變速率不再為0,而是隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加不斷提高,SγJH-15第5級(jí)荷載作用下穩(wěn)態(tài)蠕變速率達(dá)到29.2×10-6/h。

        (3) 隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加,在施加各級(jí)軸向荷載的瞬時(shí),初期蠕變速率加速度亦有所提升。

        3.3 水巖作用對(duì)露天礦坑巖石力學(xué)性質(zhì)損傷

        通過電鏡對(duì)經(jīng)歷不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)的SγJH進(jìn)行掃描,細(xì)微觀角度進(jìn)一步分析水巖作用對(duì)礦坑巖石損傷機(jī)理,1 000倍電鏡掃描如圖5。

        圖5 不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)的SγJH 電鏡掃描圖片F(xiàn)ig.5 Images of electron microscope scanning of SγJH under different saturation-dehydration cycles

        因?yàn)槁短斓V坑巖石SγJH相對(duì)于花崗巖等未蝕變或蝕變程度低的巖石有著更多的微缺陷或不均勻性,在飽水-失水循環(huán)作用下巖石SγJH中的微裂隙、微缺陷等進(jìn)一步發(fā)育,導(dǎo)致軸向應(yīng)變不均勻波動(dòng)。巖石SγJH的軸向應(yīng)變和軸向應(yīng)變速率曲線在飽水-失水循環(huán)作用下偏離理論數(shù)據(jù),波動(dòng)增大,其局部應(yīng)變曲線段和應(yīng)變速率曲線段發(fā)生了微小波動(dòng)和突變現(xiàn)象相應(yīng)增加,而以SγJH-15的這種微小波動(dòng)和突變現(xiàn)象更為劇烈。

        造成這種現(xiàn)象的原因是由于飽水-失水過程中,巖石SγJH內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在非均質(zhì)性,從而引起巖樣的微觀弱化和破裂,使得原有的應(yīng)力平衡被打破,從而造成巖石變形曲線產(chǎn)生了不規(guī)則波動(dòng)和突變。

        4 結(jié) 論

        本文以倉(cāng)上露天礦坑為工程背景,考慮水位升降對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響,對(duì)該地區(qū)蝕變帶巖樣進(jìn)行了三軸蠕變?cè)囼?yàn),對(duì)比不同飽水-失水循環(huán)次數(shù)下巖石蠕變應(yīng)變-時(shí)間曲線及巖石蠕變速率,總結(jié)分析SγJH經(jīng)歷飽水-失水循環(huán)作用后蠕變性質(zhì)的變化,探究了飽水-失水循環(huán)作用對(duì)巖石蠕變性質(zhì)影響的機(jī)理,所得結(jié)論如下:

        (1) 蠕變形變方面,SγJH的蠕變?nèi)^程曲線經(jīng)歷了瞬時(shí)彈性變形階段、減速蠕變、穩(wěn)定蠕變和加速蠕變4個(gè)階段,在較低的軸向荷載作用下,只經(jīng)歷前3種階段;在軸向荷載接近或達(dá)到巖石臨界破壞值時(shí)才依次經(jīng)歷4種蠕變階段。

        (2) 蠕變速率方面,SγJH蠕變經(jīng)歷了初期蠕變速率、穩(wěn)態(tài)蠕變速率和加速蠕變速率3個(gè)階段,前4級(jí)軸向荷載下SγJH經(jīng)歷了初期蠕變速率、穩(wěn)態(tài)蠕變速率2個(gè)應(yīng)變速率變化階段;在第5級(jí)軸向荷載下經(jīng)歷了初期蠕變速率、穩(wěn)態(tài)蠕變速率和加速蠕變速率3個(gè)階段。

        (3) 相同荷載等級(jí)下,隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加,SγJH軸向及側(cè)向蠕變應(yīng)變不斷增加;相鄰飽水-失水循環(huán)次數(shù)下的軸向蠕變應(yīng)變提高最多31%,側(cè)向蠕變應(yīng)變提高33%;SγJH-15瞬時(shí)彈性應(yīng)變較自然狀態(tài)提高了54.3%,相鄰荷載等級(jí)下蠕變應(yīng)變最高提高了24.3%;SγJH蠕變總應(yīng)變不斷增加,SγJH-15可達(dá)到三軸壓縮極限應(yīng)變的80%以上,明顯高于自然狀態(tài)下的58%。

        (4) 經(jīng)歷飽水-失水循環(huán)后,SγJH穩(wěn)態(tài)蠕變速率不再為0,而是隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加不斷提高,SγJH-15第5級(jí)荷載作用下穩(wěn)態(tài)流變速率達(dá)到29.2×10-6/h;隨飽水-失水循環(huán)次數(shù)增加,在施加各級(jí)軸向荷載的瞬時(shí),初期蠕變速率加速度亦有所提升。

        (5) 水巖作用下巖石力學(xué)性質(zhì)變化機(jī)理研究方面,由于SγJH內(nèi)部結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性,在飽水-失水循環(huán)作用下巖樣發(fā)生微觀弱化和破裂,使得原有的應(yīng)力平衡被打破,從而造成巖石變形曲線產(chǎn)生了不規(guī)則波動(dòng)和突變。

        [1] 姜永東, 閻宗嶺, 劉元雪, 等. 干濕循環(huán)作用下巖石力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)礦業(yè), 2011, 20(5): 104-106.

        [2] 秦 哲. 水巖作用下倉(cāng)上露天礦巖質(zhì)邊坡破壞機(jī)理與穩(wěn)定性研究[D].山東青島:山東科技大學(xué), 2015.

        [3] 劉新榮, 傅 晏, 王永新, 等. 水-巖相互作用對(duì)庫(kù)岸邊坡穩(wěn)定的影響研究[J]. 巖土力學(xué), 2009, 30(3): 613-616.

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        [11]范秋雁,陽(yáng)克青,王渭明. 泥質(zhì)軟巖蠕變機(jī)制研究[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2010,(8):1555-1561.

        (編輯:王 慰)

        Creep Curve of Rock at Open-pit Slope underWater-rock Interaction

        QIN Zhe1,2,FU Hou-li3,CHENG Wei-min1,2,YU Yan-bin1,2

        (1.State Key Laboratory Breeding Base of Mining Disaster Prevention and Control,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590, China; 2.School of Mining and Safety Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China; 3.School of Architecture,Linyi University,Linyi 276000,China)

        In the aim of investigating the long-term effect of water level fluctuation on slope stability, rock samples from Cangshang open-pit slope in Laizhou City were selected for triaxial creep test under different saturation-dehydration cycles. By analyzing creep strain-time curves and creep rate curves of SγJH, the creep properties of slope rock after saturation-dehydration cycles were explored.Furthermore, SγJH rock samples after different cycles were scanned by electron microscopy to analyze the damage mechanism of rock under water-rock interaction in microscopic scale.Results indicate that, 1) along with the increasing of saturation-dehydration cycles, axial creep strain increased up to 31%, and the lateral creep strain increased by 33% under adjacent cycle times; 2)instantaneous elastic strain of SγJH-15 improved by 54.3% than that of SγJH-0,creep strain at adjacent load level increased by 24.3% and total creep strain of SγJH reached 80% or above of limit strain in triaxial compression test;3) with the increasing of saturation-dehydration cycles, steady creep rate became nonzero and steady rheological rate of SγJH-15 at the fifth level of loading reached up to 29.2×10-6h;4)at the moment of applying axial load at all levels,initial creep rate acceleration also increase.In the research field of mechanical properties of rock under water-rock interaction, microscopic weakening and rupture occurs in rock samples under the cycle action due to heterogeneous internal structure of SγJH. Hence the original stress balance is broken, resulting in irregular fluctuations and abrupt change of rock deformation curve.

        water-rock interaction;open pit;rock mechanics;creep test;creep law

        2015-12-14;

        2016-01-07

        國(guó)家自然科學(xué)基金煤炭聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目(U1261205);國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51574158)

        秦 哲(1988-),男,山東泰安人,講師,博士后,主要從事巖石力學(xué)與地下工程方面的研究,(電話)0532-86057683(電子信箱)chin_sdust@hotmail.com。

        于巖斌(1986-),男,山東威海人,講師,博士,從事礦山災(zāi)害防治方面的研究,(電話)0532-86057539(電子信箱)he_yyb@hotmail.com。

        10.11988/ckyyb.20151059

        2017,34(3):85-89

        TU458

        A

        1001-5485(2017)03-0085-05

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