随着煤炭资源开采不断向深部发展,冻结法凿井穿越表土层厚度不断加大,传统冻土力学理论已不适用于深层冻结壁稳定性评价。为揭示深厚表土冻结壁变形破坏的力学机制,发展和完善深部冻土力学基础理论,本项目拟采用宏、细微观相结合的方法,研究开挖卸荷作用下深部冻土的黏弹塑性损伤本构模型及其工程应用。具体内容包括开展卸载过程及卸载后蠕变阶段深部冻土的细观损伤CT实时试验,定量研究深部冻土细微观损伤演化与宏观力学行为之间的联系, 建立符合实际的损伤演化方程;研究深部冻土的卸载屈服特征与黏塑性流动轨迹,基于损伤能量等效性假设,构建卸荷条件下冻土的广义黏弹塑性损伤本构关系;采用应力空间变换的方法将本构关系拓展到复杂应力状态,建立深部冻结壁稳定性分析力学模型。通过开展本研究,对于揭示深部冻结壁的变形破坏机理具有重要意义,并为冻结壁的优化设计与支护方式的改进提供理论依据。
英文主题词strength criterion;generalized plastic mechanics;damage;constitutive relationship;frozen soil wall