基于平行黏结模型的水-岩作用下砂岩蠕变模拟及损伤机制研究

为探明库水位周期性升降作用下消落带岩体蠕变损伤机制，基于PFC中的平行黏结模型(parallel bond model, PBM)，考虑水-岩作用对黏结的弱化和材料特性随时间的变化，提出水-岩作用下砂岩蠕变的离散元模拟方法，并在室内试验基础上开展水-岩作用下砂岩蠕变模拟。研究结果表明：在破坏应力水平下，试样微裂纹扩展与蠕变应变规律相似，可分为衰减扩展阶段、稳定扩展阶段、加速扩展阶段，且随水-岩作用周期增加，加速扩展阶段的耗时占总耗时的比例增大；试样蠕变破坏时，随水-岩作用周期增加，剪切裂纹占比逐渐增加，微裂纹倾角分布逐渐分散，倾角分布在65°和115°附近的微裂纹逐渐增加，试样的张性破坏减弱，剪性破坏增强；水-岩作用下，试样能储存的最大胶结能不断降低，且储存相同胶结能时对应的应变不断增大，与实际岸坡在水-岩作用下岩体整体承载能力降低、变形增大的规律一致。提出的水-岩作用下砂岩蠕变模拟方法具有较好的可行性，为库岸边坡岩石在库水位升降影响下的模型研究提供理论基础。