非线弹性岩石割线模量与最大最小主应力关系模型

作     者：高祥 张庆贺 殷志强 李井国 

作者机构：安徽理工大学矿业工程学院 安徽理工大学安徽省煤炭安全精准开采工程实验室 安徽理工大学土木建筑学院 中铁四局集团有限公司 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：安徽省高等学校科学研究项目(2022AH050824) 安徽省煤炭安全精准开采工程实验室开放项目(ESCMP202303) 安徽省高校协同创新项目(GXXT-2022-020) 安徽理工大学引进人才基金(13210153) 

主　　题：板裂 岩石弹性模量应力相关性 深部岩石力学 岩爆 

摘      要：假设岩石为各向同性的非线弹性体，通过将岩石应变分解为线性的弹性应变和非线性的孔隙应变，建立和验证单轴压缩下岩石压密-线弹性阶段应力σ-应变ε关系的双曲线和负指数模型，推导岩石割线模量Eg与σ1、σ3关系模型，用它计算深埋直墙拱形隧洞围岩应力。结果表明：1）岩石σ-ε双曲线、负指数模型计算与实测数据的相关系数均在0.999以上，相关性较高；2)Eg与σ1、σ3关系的模型参数，包括初始模量、极限模量和极限孔隙应变，可由单轴试验确定；3）隧洞围岩拉应力集中条带的形状和位置与实验中板裂裂纹的基本一致，结果对认识深部围岩板裂机理具有一定启示。