饱水裂隙岩石冻融变形特性研究

作     者：贾蓬 王晓帅 王德超 JIA Peng;WANG Xiao-shuai;WANG De-chao

作者机构：东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      面：345-354页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划(No.2022YFC2903903) 国家自然科学基金(No.52174071) 

主　　题：裂隙岩体 冻融变形 滞回环 残余应变 

摘      要：寒区岩体在裂隙水冻胀作用的影响下发生损伤劣化,严重威胁寒区工程建设安全。针对孔隙率不同的绿砂岩、红砂岩和花岗岩开展了饱水裂隙岩石的冻融循环试验,分析了不同裂隙长度、裂隙宽度和岩性的岩石在冻融循环过程中随时间和温度变化的变形规律,得到了饱水裂隙岩石冻融变形特征值的变化特征,探究裂隙长度、裂隙宽度及岩性对冻融应变特征值的影响,分析了裂隙岩石冻融变形特性和破坏机制。试验结果表明:(1)不同裂隙几何参数岩石冻融应变变化过程可分为7个阶段:冷缩阶段、冻胀阶段、冻胀趋稳阶段、热胀阶段、融缩阶段、融缩回弹阶段和融缩趋稳阶段;(2)饱水裂隙岩石冻融应变随温度变化的曲线为不能闭合的滞回环,出现“冻融滞回现象,且随冻融次数增加,滞回环逐渐上移,残余应变逐渐增加;(3)饱水裂隙岩石冻融应变特征值包括最大应变、残余应变、冻胀幅值和融缩幅值,且应变特征值与裂隙长度、裂隙宽度和岩体岩性相关,裂隙岩石冻融破坏是残余应变逐渐累积的过程。