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研究亮点
● 干湿循环对砂岩蠕变行为的影响：研究表明，干湿循环显著影响砂岩的物理特性和蠕变行为。随着干湿循环次数的增加，砂岩的强度下降，蠕变行为经历了衰减阶段、稳定阶段和加速阶段。
● HKP模型的建立与验证：本文提出了一种新的粘弹塑性流变模型（HKP模型），通过串联Hooke弹性体、Kelvin体和新型塑性元件，来描述岩石在不同蠕变阶段的行为。实验结果表明，HKP模型可以准确地表征砂岩的蠕变特性。
● 隧道实际应用案例研究：研究将HKP模型应用于四川省南充市的邓家山隧道，分析了隧道围岩的连续变形行为。结果显示，HKP模型能够合理解释隧道开挖引起的围岩变形特性，并为隧道维护策略提供了科学依据。
● 蠕变模型的参数分析：通过实验确定了干湿循环和时间作用下的损伤系数，建立了干湿循环条件下的蠕变参数关系曲线。研究发现，干湿循环次数越多，岩石强度劣化越慢，损伤系数逐渐减小。
● 模型对比与优越性：将HKP模型与传统Hohai模型进行比较，结果表明，HKP模型在描述砂岩加速阶段蠕变行为方面表现更佳，其拟合优度显著高于Hohai模型。
结果与结论：干湿循环的影响：干湿循环显著影响砂岩的物理特性和蠕变行为，随着循环次数的增加，岩石强度下降，蠕变行为经历了衰减、稳定和加速三个阶段。模型验证：HKP模型能够准确描述砂岩在不同蠕变阶段的变形行为，实验结果与模型预测高度一致。工程应用：HKP模型在实际隧道工程中的应用研究表明，该模型能够合理预测围岩的连续变形行为，为隧道维护策略提供了科学依据。
本文通过提出并验证HKP模型，显著提高了对砂岩蠕变行为的理解和预测能力。研究结果对隧道工程设计和维护具有重要指导意义。本文的研究成果为隧道工程提供了新的设计和维护策略，能够有效减少工程风险，提升工程安全性和可靠性。
图. （a）研究区域和（b）岩石力学测试系统。
要点问答
原文请查阅 Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology。
原文链接：https://doi.org/10.1144/qjegh2023-081
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