富粘土岩石在许多工程问题中得到广泛研究，这些岩石具有复杂的矿物成分和多尺度微观结构，且矿物成分和孔隙度在空间中会发生显着变化，特别是随深度而变化。此外，考虑到粘土颗粒的颗粒优先取向特性，富粘土岩石通常还具有横向各向同性特征，同时，富粘土岩石的力学特性也受到饱和度的影响，具有变形随时间变化的重要特征。为综合考虑富粘土岩石的以上物理力学特性，法国里尔大学邵建富教授研究团队提出了基于微观力学尺度的富粘土岩石本构模型。

该模型采用小应变假设理论，基于代表性的微观结构数据并利用分析均质化方法获得相关结果，建立了一种新的基于细观力学的本构模型，可用于预测富粘土岩石的弹塑性行为、时变形特性和损伤特性。模型同时考虑了孔隙度和矿物夹杂物对宏观力学响应的影响，可以系统研究矿物成分和孔隙度的空间变异性对粘土岩石宏观力学性质的影响。模型还考虑了粘土岩石的初始结构各向异性、水敏性、损伤特性以及时变形特性，损伤在物理上与矿物颗粒的界面剥离有关，时变形可以考虑为塑性流动的延迟结果，并由统一公式描述。最后通过不同类型实验数据来对该模型进行评估，结果表明，所提出的模型可以很好地再现富粘土岩石的力学行为的主要特征，且模型公式简单，数值实现容易。

该研究提出的富粘土岩石本构模型为研究富粘土的强度及变形特性提供了参考依据。可进一步将所提出的模型将与正则化方法相结合，以研究从扩散微裂纹到局部宏观裂纹的转变。另外，温度对富粘土岩石力学行为的影响也需要考虑在内，这些问题将在未来研究中进一步开展。相关研究成果发表于《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》 期刊。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1365160921004093#!