冻融循环作用下裂隙岩体力学特性研究*
2021-10-26王天禹李斯涵夏晨皓周嘉敏王晓帅
化工矿物与加工 2021年10期
王天禹,李斯涵,夏晨皓,周嘉敏,王晓帅
(东北大学 资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819)
0 引言
数十年来,国内外众多学者对裂隙岩体在冻融条件下的力学特性[1-3]展开了研究,在不同冻融条件下岩体冻胀的不均匀性[4]、变形演变阶段[5]以及起源于裂隙尖端的应变扩展[6]等方面取得了一定进展。前人通过类岩石材料或自制试样进行控制变量试验,从裂隙含水量[7]、冻结温度[8]、岩石孔隙率[9]、裂隙特征[10]、体积模量[11]、弹性模量[12]等方面对冻胀力进行了微观研究。岩石冻融损伤对寒区工程建设有着不可忽视的影响,MATSUOKA等[13]、申艳军等[14]、刘泉声等[15]通过实验研究得出了岩体冻胀破坏的经验结论以及相关的损伤模型。
目前对裂隙岩体冻融循环破坏的研究主要集中于冻胀力以及裂缝变化对冻胀力的影响,本文着重研究造成不同岩性岩体冻融损伤差别的影响因素。由于岩性不同,冻融循环对岩石的损伤有较大差别,需要对冻融前后岩石的强度及强度降低程度进行对比分析。本文以绿砂岩、花岗岩和红砂岩为研究对象,分析冻融循环作用下岩石的抗压强度及其与原岩相比的降低程度,并对冻融过程中岩石端部应变进行了检测。
1 研究方法
1.1 试样准备
采用绿砂岩、花岗岩和红砂岩3种不同岩性岩石,试验所用同种岩性试样均由同一岩块切割而成,以保证试验岩样初始损伤的一致性。岩样的切割磨平按照SL/T 264-2020《水利水电工程岩石试验规程》的要求进行。岩石试样采自四川自贡某地,将其加工成直径50 mm、高100 mm的圆柱体。……
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