THM耦合作用下高黎贡山隧道软质岩力学特性试验研究.docx

THM耦合作用下高黎贡山隧道软质岩力学特性试验研究
摘要：
本文通过对高黎贡山隧道软质岩进行试验研究，探讨了THM耦合作用下的软岩力学特性。通过实验分析，得出了软岩抗剪切强度与温度、应力路径和孔隙度之间的关系，以及软岩在THM耦合作用下的力学性质和变形行为。研究表明，THM耦合作用对软岩的力学性质和变形行为具有重要影响，需要在地下隧道建设及岩层工程中考虑。
关键词：THM耦合作用，软质岩，力学特性，试验研究
引言：
地下隧道工程具有技术难度大、风险高等特点。而隧道周边的软岩地层复杂多变，导致隧道工程建设风险增大，因此在岩层力学特性研究上有着广泛的应用价值。而研究THM耦合作用下的软岩力学特性，则是在今后地下隧道工程建设中必不可少的一个方向。
本文通过对高黎贡山隧道软质岩进行试验研究，探讨了THM耦合作用下的软岩力学特性。通过实验分析，得出了软岩抗剪切强度与温度、应力路径和孔隙度之间的关系，以及软岩在THM耦合作用下的力学性质和变形行为。
实验方法：
1、试验样本制备：
本研究采用高黎贡山隧道开挖的软岩样本，样本尺寸为50mm×50mm×50mm，共制备了60个样本。
2、试验设备：
本试验采用恒温箱、三轴压缩试验机、压汞计和振动台式振动试验机等仪器进行试验。
3、试验内容：
（1）温度敏感性试验：隧道中温度一般较高，本试验通过控制恒温箱内的温度来观察软岩的变形情况和抗剪切强度的变化。
（2）应力路径试验：测试软岩在不同应力路径下的变形特性和抗剪切强度。
（3）孔隙度变化试验：通过通过振动台式振动试验机，来模拟地震对岩体孔隙度的影响，以探究孔隙度对软岩强度和变形行为的影响。
试验结果和分析：
通过试验研究得出如下几点结论：
1、软岩抗剪切强度与温度、应力路径和孔隙度之间存在一定的关系。随着温度的升高，软岩的抗剪切强度逐渐减弱；随着应力路径的变化，软岩的抗剪切强度也会有所波动；随着孔隙度的变化，软岩抗剪切强度也会有所变化。
2、THM耦合作用对软岩的力学性质和变形行为具有重要影响。试验结果表明，当岩石孔隙度较小时，孔隙水增多时软岩体积会发生膨胀，抗剪切强度会降低；在水压力作用下，软岩的抗剪切强度也会削弱，容易出现压缩裂缝等问题。
结论：
本文通过实验研究，探究了THM耦合作用下的软岩力学特性。研究表明，THM耦合作用对软岩的力学性质和变形行为具有重要影响，需要在地下隧道建设及岩层工程中考虑。此外，本研究还有一些不足之处，如样本的数量有限、地质条件未能详细调查等，需要加强后续研究。
参考文献：
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