露天煤矿冻岩边坡饱和砂岩冻融损伤试验与劣化模型研究

发布时间：2017-10-03 22:20

  本文关键词：露天煤矿冻岩边坡饱和砂岩冻融损伤试验与劣化模型研究

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【摘要】：高海拔多年冻土区露天煤矿岩质边坡常年处于冻融交替环境中,边坡浅部病害显著。为了分析边坡上岩石在冻融环境中的劣化规律,利用采集于木里地区露天矿边坡钻孔中的砂岩试样进行了室内饱和冻融循环试验,并建立了饱和岩石冻融劣化的理论模型。岩样冻融循环试验结果显示随着冻融循环次数的增大,饱和砂岩的微裂隙率逐渐增大,单轴和三轴抗压强度以及表示岩石质量的常见物理参数逐渐降低。基于岩石在冻融循环过程中的微裂隙变化,提出并推导了微裂隙扩展因子,理论建立了岩石强度随冻融循环变化的劣化模型和本构关系,利用劣化理论模型所计算的岩石强度与试验结果吻合较好。分析岩石微裂隙的变化规律,可以获得饱和砂岩在冻融循环环境中的劣化是由于岩石内部的微裂隙在水成冰相变过程中产生的巨大复合应力超过了岩石微裂隙开裂强度,而导致微裂隙逐渐失稳扩展,岩石整体性被削弱等结论。
【作者单位】： 西安理工大学岩土工程研究所;中煤科工集团西安研究院有限公司;中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室;兰州交通大学土木工程学院;
【关键词】： 岩石力学 冻融循环 饱和岩石 微裂隙扩展因子 劣化模型
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50879608) 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室开放基金项目(SKLFSE201311) 中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2012XAYCX020)~~
【分类号】：TD31
【正文快照】： 1引言在高海拔的多年冻土区,露天矿在开挖形成矿坑后,处于边坡表层的岩体将经历周期为1 d的冻融小循环和周期为1 a的冻融大循环。以青海木里地区为例,该区露天煤矿开挖后揭露的第四系和裂隙岩体如图1所示,在其中可以非常显著地观察到赋含于其中的冰体。由已开挖的冻结岩石边坡

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本文编号：967054