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《巖石凍融破壞機(jī)理分析及凍融力學(xué)試驗(yàn)研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第24卷第17期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)Vol.24No.172005年9月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringSept.,2005巖石凍融破壞機(jī)理分析及凍融力學(xué)試驗(yàn)研究徐光苗,劉泉聲(中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所,湖北武漢430071)摘要:巖石的凍融破壞是寒區(qū)巖石工程中常遇到的主要病害之一。深入系統(tǒng)地分析了巖石受凍融循環(huán)影響的凍融破壞過程、影響因素,研究了其凍融破壞機(jī)理;通過試驗(yàn)研究了2種巖石的凍融破壞過程,發(fā)現(xiàn)了巖石的2種基本凍融破壞模式:片落模式和裂紋模式;并通過
2、在室溫下(20℃)對2種飽和巖石經(jīng)歷不同凍融循環(huán)次數(shù)后的單軸壓縮試驗(yàn),得到巖石的單軸壓縮強(qiáng)度、彈性模量分別與凍融循環(huán)次數(shù)的擬合關(guān)系表達(dá)式,為今后巖石凍融損傷及凍融斷裂研究提供了可靠的試驗(yàn)依據(jù)。關(guān)鍵詞:巖石力學(xué);凍巖力學(xué);凍融循環(huán);單軸壓縮;凍融損傷中圖分類號:TU452文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000–6915(2005)17–3076–07ANALYSISOFMECHANISMOFROCKFAILUREDUETOFREEZE-THAWCYCLINGANDMECHANICALTESTINGSTUDYONFROZEN
3、-THAWEDROCKSXUGuang-miao,LIUQuan-sheng(InstituteofRockandSoilMechanics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071,China)Abstract:Therockfailureduetofreeze-thawweatheringisamainengineeringproblemwhichoftenoccursintherockengineeringincoldregions.Theprocessoftherockfai
4、lureduetofreezingandthawingandtheeffectfactorsaresystematicallyanalyzed,alsothemechanismofrockfailureduetofreezingandthawingisstudied.Theprocessoffreezingandthawingfailureoftwotypesofrocksisstudiedbyexperiments;andtwobasicmodesofrockdeteriorationarefound;i.e.,
5、thescalingmodeandfracturingmode.Inadditiontoprovidingreliableexperimentalfoundationforstudyingthedamageandfractureduetofreezingandthawing,theuniaxialcompressiontestsoftwotypesofrockssubjectedtodifferentcyclesoffreezingandthawingwereconductedinroomtemperature(a
6、bout20℃);andthefittingrelationsoftheuniaxialcompressivestrengthandelasticmodulusrespectivelywiththecyclesoffreezingandthawingareformulated.Keywords:rockmechanics;mechanicsoffrozenrock;cycleoffreezingandthawing;uniaxialcompression;damageduetofreezingandthawing土
7、工程活動的增多,已經(jīng)或?qū)絹碓蕉嗟赜龅胶?引言區(qū)巖石力學(xué)問題,被稱之為凍巖力學(xué)。所謂凍巖力學(xué),就是要研究含裂隙及節(jié)理等原生缺陷的巖石,我國寒區(qū)面積約占全國國土面積的75%,是世在凍結(jié)、融化及凍融循環(huán)條件下,其物理力學(xué)性質(zhì)[1]界上寒區(qū)面積分布最多的國家之一。隨著寒區(qū)巖宏觀基本變化規(guī)律、內(nèi)部水成冰引起的相變與水熱收稿日期:2004–12–16;修回日期:2005–03–21基金項(xiàng)目:國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)項(xiàng)目(2002CB12704)作者簡介:徐光苗(1978–),男,2001年畢業(yè)于長安大學(xué)地質(zhì)工程與
8、測繪學(xué)院建筑工程專業(yè),現(xiàn)為博士研究生,主要從事低溫下巖體THM耦合及低溫巖石損傷方面的研究工作。E-mail:xuguangmiao@163.com。第24卷第17期徐光苗等.巖石凍融破壞機(jī)理分析及凍融力學(xué)試驗(yàn)研究?3077?遷移特征,以及不同溫度歷史和不同含水(冰)狀態(tài)為:當(dāng)環(huán)境溫度降低時,巖石內(nèi)部的孔隙水開始發(fā)引起的巖石宏細(xì)觀損傷演化規(guī)律,為寒區(qū)巖石工程