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水-岩相互作用下深部岩体的修正西原模型及实验验证( Modified Nishihara model and experimental verification of deep rock mass under the water-rock interaction )
B Yan Q Guo F Ren M Cai
在深部矿山开采过程中，由于岩石蠕变引起的围岩失稳问题时有发生。然而，用经典的Nishihara模型研究岩石的加速蠕变相是困难的。由于渗水和不同应力的影响，岩石蠕变表现出非线性特征。为此,在Nishihara模型的基础上,将Kelvin模型中的dashpot替换为Abel dashpot,将塑性体模型中的dashpot修正为非线性dashpot,建立了修正Nishihara模型及其本构方程。利用花岗岩的蠕变实验数据，分析了花岗岩在不同应力和不同渗透压下的实验结果。利用MATLAB软件对典型实验数据进行拟合，拟合结果表明修正的西原模型得到了验证。该模型能较好地描述岩石蠕变的全过程（减速蠕变阶段、稳定蠕变阶段、加速蠕变阶段）和非线性特征。特别是当岩石所受载荷大于长期强度时，岩石的加速蠕变相更为明显。修正的西原模型有5个参数，各参数的确定方法简单，适用性广。较好地反映了开挖后围岩受稳定蠕变阶段和加速蠕变阶段的损伤破坏过程，可为进一步揭示岩石蠕变的客观规律提供理论依据。
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