冻融后石英砂岩三轴蠕变特性试验研究

发布时间：2018-09-09 20:29

【摘要】：为探讨高寒地区高陡岩质边坡的时效劣化机制,对经历不同冻融循环次数后的石英砂岩进行常规三轴和三轴蠕变试验,分析了冻融作用对岩石在短期受荷和长期受荷下的力学特征。试验结果表明,冻融作用对短期受荷下砂岩力学性能影响较小,常规力学参数及声发射现象随着冻融循环次数增加变幅较小;在长期受荷作用下冻融对砂岩时效力学特征影响显著,表现为各蠕变力学参数均随冻融循环次数增加而明显变化,是由于冻融导致裂隙壁疲劳受损,其后壁上颗粒在长期荷载作用下能够充分调整变形,冻融造成的微损伤会引起较强的蠕变性。提出考虑冻融蠕变损伤差异的长期折减系数,表征冻融后岩石抵抗长期荷载的能力。冻融后岩样在短期荷载及长期荷载作用下的破坏模式均为剪切破坏,但在长期荷载作用下的岩石破碎方式随着冻融循环次数增加逐渐由单一的斜剪切面向"X"状共轭剪切面演化,岩石更加破裂。研究结果对于高寒山区重大工程的全寿命周期评价具有重要意义。
[Abstract]:In order to study the aging deterioration mechanism of high steep rock slope in high and cold region, the conventional triaxial and triaxial creep tests were carried out on quartz sandstone after different freezing and thawing cycles. The mechanical characteristics of frozen and thawed rock under short and long term loading are analyzed. The results show that freezing and thawing have little effect on the mechanical properties of sandstone under short term loading, and the conventional mechanical parameters and acoustic emission phenomena change slightly with the increase of freeze-thaw cycles. The effect of freeze-thaw on the aging mechanical characteristics of sandstone is obvious under long-term loading, which shows that the creep mechanics parameters change obviously with the increase of freeze-thaw cycles, which is due to the fatigue damage of fracture wall caused by freezing and thawing. The grain on the wall can fully adjust the deformation under the action of long-term load, and the micro-damage caused by freeze-thaw will cause strong creep. A long term reduction coefficient considering the difference of creep damage after freeze-thaw is proposed to characterize the ability of rock to resist long term load after freezing and thawing. The failure modes of frozen and thawed rock samples under both short-term and long-term loads are shear failure, but the rock breakage mode under long-term loading gradually evolves from a single oblique shear face to "X" conjugate shear plane with the increase of freeze-thaw cycles. The rock burst even more. The results are of great significance for the life cycle evaluation of major projects in high and cold mountain areas.
【作者单位】： 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司金属矿山安全与健康国家重点实验室;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(No.41572283,No.41521002) 四川省杰出青年基金项目(No.2015JQ0020) 金属矿山安全与健康国家重点实验室开放课题(No.2016-JSKSSYS-05)~~
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2233486