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冻融循环作用下饱水砂岩的强度劣化模型 被引量：26
1
作者 高峰 熊信 +2 位作者 周科平 李杰林 史文超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期926-932,共7页
为研究冻融循环作用下饱水砂岩的强度劣化规律,开展了饱水条件下两组具有不同初始孔隙率砂岩的室内冻融循环试验。在测量砂岩孔隙率变化量、静态峰值强度和动态峰值强度的基础上,分析了整个冻融循环次数内两组砂岩孔隙率变化量和峰值强... 为研究冻融循环作用下饱水砂岩的强度劣化规律,开展了饱水条件下两组具有不同初始孔隙率砂岩的室内冻融循环试验。在测量砂岩孔隙率变化量、静态峰值强度和动态峰值强度的基础上,分析了整个冻融循环次数内两组砂岩孔隙率变化量和峰值强度损失率的演化规律。采用孔隙率变化量来衡量岩石的冻融损伤,比较了两组砂岩的冻融损伤程度大小。基于孔隙率变化量建立了饱水砂岩在冻融循环作用下的相对剩余峰值强度劣化模型,并选取与饱水砂岩强度劣化模型相同的函数对试验数据进行了拟合验证。结果表明:在整个冻融循环次数内,两组砂岩的孔隙率变化量和峰值强度损失率均随着冻融循环次数的增加而增大。B组砂岩的冻融损伤程度大于A组砂岩,但其峰值强度损失率却低于A组砂岩,说明饱水砂岩的峰值强度受冻融循环次数与应变率共同影响,且二者影响机制相反。冻融循环作用下饱水砂岩相对剩余峰值强度与孔隙率变化量的拟合关系较好,表明冻融前后的孔隙率变化量适用于评估饱水砂岩冻融作用后的相对剩余峰值强度。 展开更多
关键词 冻融循环 冻融损伤 强度劣化模型 孔隙率 应变率
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冰水赋存演化下冻结土石混合体-结构界面强度劣化机制及模型
2
作者 唐丽云 王鹏宇 +4 位作者 郑娟娟 于永堂 金龙 崔玉鹏 罗滔 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期988-997,共10页
温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下... 温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下界面强度劣化特性,结合莫尔-库仑准则首次提出以薄膜水及毛细水含量变化率为参变量的强度劣化模型。得到结论:含石改变界面孔隙结构分布使毛细水占比升高;温升下界面抗剪强度劣化程度随含石率增加而降低;正融后不同含石率界面黏聚力衰减程度均大于内摩擦角衰减程度;黏聚力、内摩擦角与未冻水含量关系曲线分别呈阶段非线性特点及两阶段线性特点,其实质在于薄膜水及毛细水发育使得界面黏聚力和内摩擦角产生不同程度及形式的劣化。模型分析表明:随含石率升高,薄膜水及毛细水劣化系数具有“此消彼长”的特性,颗粒间及颗粒与结构接触面滑动摩擦强度和咬合摩擦强度劣化比例系数分别呈现下降、上升趋势。 展开更多
关键词 正融 土石混合体-结构界面 冰水赋存 强度劣化模型
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考虑水–岩作用特点的典型岸坡长期稳定性分析 被引量：28
3
作者 张景昱 宛良朋 +3 位作者 潘洪月 李建林 骆祚森 邓华锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1851-1858,共8页
大型水库库岸边坡长期经受库水位升降变化的影响,其作用效应主要表现为两个方面,一方面是水压力升降变化的影响,另一方面是岸坡消落带岩土体的水–岩作用劣化效应。基于此,在前期研究基础上,考虑消落带水–岩作用的影响深度及时间效应,... 大型水库库岸边坡长期经受库水位升降变化的影响,其作用效应主要表现为两个方面,一方面是水压力升降变化的影响,另一方面是岸坡消落带岩土体的水–岩作用劣化效应。基于此,在前期研究基础上,考虑消落带水–岩作用的影响深度及时间效应,建立了岩体强度劣化模型,并结合典型库岸边坡进行了计算分析。研究表明:库水位变化对库岸边坡稳定性影响明显,尤其在一定时期以后,在高水位运行期间安全系数将会出现骤减后迅速恢复的现象,说明坡体下滑力与阻滑力的平衡被打破后又得到调整至新的平衡,随着水–岩作用次数的增加,这种骤减在年循环周期内,逐渐向前推移,且频率与减幅均有所增大,进一步说明当水–岩作用程度越大时,岩体平衡越容易被打破且库岸边坡稳定性越差,而新的平衡对应的安全性逐年降低。这一现象符合重力背斜型滑坡在库水作用期间的破坏堆积过程,研究成果对库区岸坡的稳定性计算具有一定指导意义。 展开更多
关键词 消落带 水–岩作用 强度劣化模型 安全系数
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冻融循环下盐渍水泥改良风积沙三维力学特性
4
作者 张少英 邵帅 +2 位作者 邵生俊 吴昊 王泽驰 《应用基础与工程科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1648-1663,共16页
为深入研究冻融、盐渍条件下最优水泥含量改良风积沙的三维力学特性与劣化机理,以含盐量分别为0、3%和5%的水泥改良风积沙为研究对象,进行不同冻融循环次数、不同中主应力参数(b值)和不同固结围压的真三轴剪切试验,采用CT技术重建水泥... 为深入研究冻融、盐渍条件下最优水泥含量改良风积沙的三维力学特性与劣化机理,以含盐量分别为0、3%和5%的水泥改良风积沙为研究对象,进行不同冻融循环次数、不同中主应力参数(b值)和不同固结围压的真三轴剪切试验,采用CT技术重建水泥改良风积沙三维孔隙,分析其应力-应变关系、抗剪强度和宏/微观劣化机理.研究结果表明:冻融循环过程中,受盐胀和冻胀作用,沙粒间水泥胶结物的黏结力退化,含盐量越高,试样的抗剪强度降低越显著.重建含盐量为5%的试样在0、3、6、10次冻融循环后的三维孔隙分析认为,孔隙内含盐液体反复冻胀和结晶迁移致使中-小孔隙不断发育,孔隙率由31%增加至37%,连通孔隙率也随之上升,导致冻融循环后抗剪强度降低.Lade-Duncan强度准则破坏参数kf随强度劣化而不断减小,考虑冻融和盐胀耦合作用,采用kf构建强度劣化模型,反映严酷环境、复杂应力条件下改良风积沙强度的劣化度,为沙漠与盐渍地区交通设施地基的建设选材与长期服役性能提供理论参考. 展开更多
关键词 水泥改良风积沙 冻融循环 真三轴试验 CT扫描试验 三维力学特性 强度劣化模型
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