岩土力学 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (1): 227-234.doi: 10.16285/j.rsm.2017.1035
原鹏博1, 2,杨烜宇1,赵天宇3
YUAN Peng-bo1, 2, YANG Xuan-yu1, ZHAO Tian-yu3
摘要: 水-岩作用是岩石表面风化、结构破坏以及强度降低的重要原因之一,也是岩土力学研究领域的经典问题。基于此,以甘肃兰州地区红层砂岩作为研究对象,进行了10次不同(盐)溶液下的干湿循环试验,研究了红层砂岩的声波劣化特征以及劣化机制。结果表明:(1)随着干湿循环次数的增加,试样的质量逐渐减少,纵、横波速逐渐降低,这种变化在高浓度Na2SO4溶液中更为明显,且垂直层理试样比平行层理试样更容易劣化;(2)通过对岩石纵波的频谱特征分析,发现Na2SO4溶液条件下,岩石的能量损失较NaCl溶液更为显著。同种溶液,浓度越高,岩石的能量消散越大;(3)在劣化过程中,出现了2种形式破坏:端面剥蚀和沿层理的横向断裂和纵向劈裂;(4)微观结构分析表明,水-盐作用下岩石矿物颗粒的胶结变差,导致孔隙变大是影响红层砂岩声波劣化的主要原因。研究成果对于红层砂岩边坡长期稳定性评价具有较大的参考价值,同时,也为砂岩质文化遗产风化病害的评价、保护提供科学依据。
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[1] | 邓华锋,张恒宾,李建林,王晨玺杰,张吟钗,王 伟,胡亚运. 水-岩作用对砂岩卸荷力学特性及微观结构的影响[J]. , 2018, 39(7): 2344-2352. |
[2] | 潘 艺,刘 镇,周翠英, . 红层软岩遇水崩解特性试验及其界面模型[J]. , 2017, 38(11): 3231-3239. |
[3] | 刘泉声 ,黄诗冰 ,康永水 ,刘建平,. 裂隙冻胀压力及对岩体造成的劣化机制初步研究[J]. , 2016, 37(6): 1530-1541. |
[4] | 徐学勇 ,汪 稔 ,胡明鉴 ,孟庆山. 饱和钙质砂爆炸密实动力特性试验研究[J]. , 2012, 33(2): 402-406. |
[5] | 邓华锋 ,李建林 ,王孔伟 ,刘 杰 ,朱 敏 ,鲁 涛. 饱和-风干循环过程中砂岩次生孔隙率变化规律研究[J]. , 2012, 33(2): 483-488. |
[6] | 陈炳瑞,冯夏庭,姚华彦,徐速超. 水化学溶液下灰岩力学特性及神经网络模拟研究[J]. , 2010, 31(4): 1173-1180. |
[7] | 陈 瑜,曹 平,蒲成志,刘业科,李 娜. 水-岩作用对岩石表面微观形貌影响的试验研究[J]. , 2010, 31(11): 3452-3458. |
[8] | 刘新荣,傅 晏,王永新,黄林伟,秦晓英. 水-岩相互作用对库岸边坡稳定的影响研究[J]. , 2009, 30(3): 613-616. |
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