本文选取西康某高速公路隧道围岩—石灰岩为研究对象,首先通过常规的单轴及三轴压缩实验, 获取石灰岩的常规力学参数,继而进行室内三轴蠕变实验,分析石灰岩在不同轴压条件下的蠕变变形特性, 得到了以下结论:①石灰岩存在一个门槛值,当主应力差小于此值时,初始蠕变阶段持续时间随着主应力差的增加大幅度减小;当主应力差大于此值时,初始蠕变阶段持续时间基本保持为一个恒定的较小值。

应用UDEC计算程序,分析了深部圆巷随开挖半径大小、应力水平高低和应力不均匀程度,围岩内主应力分布和能量耗散特征,发现随应力水平由低至高和应力不均匀程度的加剧,巷道围岩能量耗散值和能量耗散率均成凹形特征曲线急增;随开挖半径由小至大,能量耗散值成凹形曲线急增,但能量耗散率变化却很小;随着应力水平不均匀程度的加剧,在巷道围岩内部形成的主应力差值封闭包核区,呈现由围岩浅部向围岩深部跃移现象;当水平应力大于垂直应力时,在巷道顶板产生主应力差值封闭包核区的范围和量值大小,相对于巷道两帮更为严重。

本文以主偏应力状态为依据，考虑静水应力对材料强度的影响，推导出了一个广义主偏应力强度准则，并与常用的强度理论进行了比较，得到了较为满意的结果。