在高渗流压力下，岩石体在挖掘和卸载过程中的蠕变损伤行为研究及其模型

《Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures》：Study on Creep Damage Behaviors and Model of Rock Mass During Excavation and Unloading Under High Seepage Pressure

高渗压环境下卸荷岩体蠕变特性及三维Hausdorff导数模型应用研究。基于分段开挖卸荷岩体开展不同渗压梯度蠕变试验，揭示渗流-蠕变耦合作用机制，证实三维Hausdorff导数模型在描述岩体蠕变力学特性中的适用性，建立损伤因子与时间相关变形参数的量化关系。

　　

摘要

在大规模电站运行过程中，由于水库蓄水和排水作用导致的动态高渗流压力环境是造成岩石结构恶化以及水力边坡开挖卸荷时蠕变变形加剧的重要因素。基于分段开挖水库边坡所形成的卸荷岩体，对处于相同卸荷水平但在不同渗流压力下的试样进行了蠕变试验。研究了这些试样在分级加载条件下的蠕变力学特性、渗流演化规律以及裂纹扩展规律和机制。引入了一维Hausdorff导数蠕变模型，并将其扩展为三维形式。通过试验数据验证了该三维扩展形式的适用性。通过参数敏感性分析，揭示了导数阶数与岩石的损伤因子以及时间依赖性变形特性和蠕变阶段之间的相关性。

总结

• 高渗流压力的作用会加剧蠕变变形，缩短破坏时间，降低岩石强度，并使破坏形态变得复杂。
• 三维Hausdorff导数蠕变模型的适用性已通过试验数据得到验证。
• 卸荷花岗岩试样的渗流-蠕变耦合机制已得到明确。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。