裂隙冻胀压力及对岩体造成的劣化机制初步研究

发布时间：2017-09-05 05:02

  本文关键词：裂隙冻胀压力及对岩体造成的劣化机制初步研究

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【摘要】：岩体在冻融循环下裂隙中会经历冻胀力的萌生、发展与消散,裂隙冻胀扩展和岩体冻胀损伤程度受冻胀力控制,基于热力学、渗流理论、界面力学和弹性理论建立了柱形封闭裂隙中冻胀力演化模型,对考虑水分迁移和不迁移两种情况下的冻胀力量值进行了研究。结果表明:不考虑水分迁移作用下冻胀力随裂隙饱和度g和岩石弹性模量sE增加而迅速增大,当sE10 GPa且g94%时产生的冻胀力超过15 MPa,足以驱动任何岩体冻胀开裂,不同岩石裂隙冻胀开裂存在一个对应的临界饱和度ming;考虑岩石的透水性,渗透率低于5×10~(-14) cm~2的低渗透性岩石中裂隙水冻结会产生较大的冻胀水压力,容易引起裂隙冻胀扩展;而在渗透率大于10~(-12) cm~2的高渗透性岩石中,饱和裂隙水冻结难以形成有害的冻胀水压,裂隙冻胀开裂主要是冻结后期在冰-岩界面间的微观未冻水膜中产生的分离压力引起。
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室;武汉大学土木建筑工程学院岩土与结构工程安全湖北省重点实验室;
【关键词】： 裂隙岩体 冻胀力 水分迁移 分离压力 劣化机制
【基金】：国家自然科学基金重点项目(No.41130742);国家自然科学基金青年基金项目(No.41302237)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： This work was supported by the Key Program of National Natural Science Foundation of China(41130742)and the Young Scholars of National NaturalScience Foundation of China(41302237).1引言寒区岩土工程建设、液化天然气和石油气低温储存以及冻结法施工都涉及岩体

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本文编号：795955