低温冻结岩体单裂隙冻胀力与数值计算研究

发布时间：2017-12-02 00:13

  本文关键词：低温冻结岩体单裂隙冻胀力与数值计算研究

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【摘要】：寒区岩体工程中含水裂隙随温度降低会发生水冰相变产生冻胀力,内部冻胀力会驱动裂隙发生Ⅰ型扩展,从单裂隙入手,基于弹性力学、渗流力学和相变理论,建立了考虑水分迁移下的冻胀力求解模型,冻胀力不仅随着水分迁移通量的增加而迅速降低,还与岩石基质以及冰体的力学强度参数有关。采用等效热膨胀系数法对低温裂隙中水冰相变下热力耦合应力场进行了模拟分析,并与理论模型计算结果进行对比,结果表明冻胀力解析解与数值解吻合较好;结合断裂力学,利用应力外推法得出了裂隙尖端应力强度因子的数值解,与理论解析解及半解析解也具有较好的一致性,最后通过实例验证了等效热膨胀系数法的可靠性,可为研究低温裂隙岩体冻融损伤与裂隙扩展研究提供参考。
【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实验室;武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室;济南市人防建筑设计研究院有限责任公司;
【基金】：国家自然科学基金重点项目(41130742);国家自然科学基金青年基金项目(41302237)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 0引言寒区岩体工程建设涉及到裂隙岩体冻融损伤问题,如寒区隧道经常出现衬砌冻胀开裂、喷浆层剥落、顶板挂冰以及洞口处的热融滑塌等低温冻胀病害[1]。裂隙岩体的冻融损伤主要表现为裂隙的萌生、扩展与贯通等不连续变形行为,冻胀力作为寒区岩体裂隙冻胀扩展的主要驱动力决定了

【参考文献】

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本文编号：1242952