冻融循环条件下英安岩损伤劣化力学机理研究
2021-09-13吴鑫泷
科学技术与工程 2021年24期
关键词:裂纹
汪 鑫, 郑 达*, 吴鑫泷, 姚 青
(1.成都理工大学环境与土木工程学院,成都 610059;2.中国华西工程设计建设有限公司,成都 610031;3.河南省交通规划设计研究院股份有限公司,郑州 450018)
近年来,随着中国西部地区基础设施建设力度加强,工程活动大量增加,在此期间出现了众多的寒区工程地质问题。其中,岩石的冻融劣化作为最具代表性的关键问题之一,给工程活动的施工安全及运营带来了极大的挑战,诸如寒区岩体的冻融剥蚀、边坡滑塌、隧道岩体冻胀开裂、建筑地基及路基的冻胀、融沉等问题比比皆是[1]。因此,研究岩石冻融损伤劣化的作用机理对防止工程岩体进一步劣化及了解冻融岩体的发展规律具有重要意义。
现有研究表明,岩石冻融损伤的影响因素主要包括岩石特性、气候条件及水文环境[2-4]。其中,气候条件及水文环境主要决定了岩石所处的冻融环境[4],控制着岩石的冻融周期、次数以及温度变化等外部营力因素,随地域差异而呈非线性变化;而岩石特性主要决定了岩石冻融损伤劣化的程度[3]。从本质上说,岩石特性包括岩石的矿物组成及细观结构两个方面,细观结构是岩石发生冻融损伤劣化的基础条件,矿物与细观结构排列组合的差异会使冻融损伤的变形发展表现出不同的特点。
目前关于岩石冻融方面的研究取得了大量的成果,但大多都集中于宏观断裂力学理论[5-6]和宏观损伤力学理论[7-8]的分析,而对岩石内部细观结构及矿物晶体组合的研究则偏少。……
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