考虑硬化软化和剪胀特性的绿泥石片岩力学模型-岩土力学.PDF

第 34 卷第 2 期 岩 土 力 学 Vol.34 No.2 2013 年 2 月 Rock and Soil Mechanics Feb. 2013 文章编号：1000－7598 (2013) 02 －0404 －07 考虑硬化软化和剪胀特性的绿泥石片岩力学模型 1 2 3 2 1 李 震 ，周 辉 ，宋雨泽 ，张传庆 ，胡其志 （1.湖北工业大学 土木工程与建筑学院，武汉 430068 ； 2. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071 ；3. 国家海洋技术中心，天津 300112 ） 摘 要：绿泥石片岩是一种典型的软岩，开挖过程中出现的围岩大变形和塌方对工程安全危害极大。为了深入研究绿泥石片 岩的力学特征并建立其合理的力学模型，首先进行了不同围压下的三轴压缩试验，并考虑应力状态对塑性演化的影响，定义 了新的内变量；分析了凝聚力和内摩擦角随内变量的演化规律，结果表明，凝聚力先近似呈线性减小，而后近似呈抛物线递 减至残余破坏；而内摩擦角一直近似呈抛物线递增；研究了绿泥石片岩的剪胀特性，分析了剪胀角随内变量演化规律，结果 表明，剪胀角与内摩擦角呈相反的演化趋势。考虑硬化、软化和剪胀特性，建立了绿泥石片岩的力学模型，对室内三轴压缩 试验结果的模拟分析表明，该力学模型可以较好地描述绿泥石片岩的硬化、软化规律和剪胀等性质，为工程安全性分析提供 了基本的力学模型，对于类似软岩力学性质的研究也具有重要的参考意义。 关 键 词：绿泥石片岩；应变硬化软化；剪胀；力学模型；广义正交流动法则 中图分类号：TU 45 文献标识码：A Mechanical model of chlorite schist considering hardening-softening and dilatancy characteristics 1 2 3 2 1 LI Zhen , ZHOU Hui , SONG Yu-ze , ZHANG Chuan-qing , HU Qi-zhi (1. College of Civil Engineering and Architecture, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China