渗透水压力作用下灰岩单轴疲劳特性试验研究
2021-04-09龚晓理
铁道建筑技术 2021年1期
关键词:变形
龚晓理
(中铁建大桥工程局集团第四工程有限公司 黑龙江哈尔滨 150008)
1 引言
地下工程施工蕴含着复杂的动力学问题,岩体开挖过程中初始应力场的动态卸载是引起岩体松动的重要因素之一,进而诱发隧道和地下工程施工中的突泥、涌水灾害[1]。同时,研究渗透水压力下岩石的疲劳损伤破坏机制对于评价富水环境下岩体的长期稳定性具有重要的意义。
众多学者围绕不同循环荷载水平[2-4]、频率[5]、循环次数下岩石的疲劳力学参数[6]和循环疲劳寿命[7]的变化规律进行了大量研究。肖建清等[8]通过分析多种岩石在循环荷载作用下的Felicity效应,研究了岩石的疲劳损伤演化规律。上述研究成果为探究岩石疲劳破坏特性提供了基础,但并未考虑渗透水压力对疲劳特性的影响。由于试验条件的限制,关于渗透水压力和循环荷载共同作用下岩石疲劳破坏过程的研究相对不足。
另外,李浩然[9]、李晓泉[10]等人针对不同循环加载条件和温度条件下煤的渗透特性变化进行了研究,试验表明随着循环次数和循环应力的增加煤样逐渐降低;在相同循环次数下,煤样的渗透率随温度升高而减小。周志华等[11]通过开展渗透水压力下预制裂缝混凝土的单轴循环加卸载试验发现,在循环荷载上限为70%单轴抗压强度条件下加载20周次,与无渗透水压力相比,1.50 MPa渗透水压力下试件的单轴疲劳强度约降低30%,不可逆变形量约增加了1.20倍。以上研究主要围绕渗透水压力与动荷载耦合作用的研究,并且主要集中于循环加卸载过程中岩石渗透特性变化,而针对渗透水压力与循环荷载共同作用下岩石疲劳破坏演化过程的研究成果较少。……
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