高德煤矿花岗岩蠕变损伤模型研究

为了研究高德煤矿围岩的蠕变特性以及加载过程中的损伤演化性质，对花岗岩试样进行了分级加载蠕变试验，基于Burgers模型引入改进的Kachanov损伤模型，建立了能描述加速蠕变阶段的蠕变损伤模型，通过数值模拟计算对考虑和不考虑损伤的巷道控制点的变形量进行对比，探讨损伤模型在实际工程中的运用。研究结果表明：由径向蠕变确定的岩石长期强度小于轴向长期强度，且径向蠕变较轴向蠕变更加敏感；当应力水平达到径向长期强度时，开始出现扩容现象，当应力水平达到轴向长期强度时，体积应变开始由正值变为负值。结合轴径向蠕变试验曲线，对蠕变损伤模型参数进行辨识，决定系数达到了0.97以上，模型曲线与试验曲线吻合度高，验证了所建立蠕变损伤模型的合理性；建立的蠕变模型考虑损伤比不考虑损伤的位移大许多，考虑损伤最大变形比不考虑损伤最大变形增大约0.055 27 mm，验证了蠕变损伤模型可以更好地反映巷道围岩的劣化效应，对于巷道的后期支护与安全具有重大指导意义。