›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (S2): 45-52.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

酸性环境干湿循环对泥质砂岩力学特性影响的试验研究

刘新荣1, 2 ,张 梁3,傅 晏4   

  1. 1. 重庆大学 土木工程学院,重庆 400045;2. 重庆大学 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆 400045; 3. 重庆市巴南区建设工程质量监督站,重庆 401320;4. 重庆大学 建设管理与房地产学院,重庆 400045
  • 收稿日期:2013-03-18 出版日期:2014-10-31 发布日期:2014-11-12
  • 通讯作者: 张梁,男,1985年生,博士研究生,主要从事边坡、岩石力学、数值模拟等方面的科研工作。E-mail: zl0018@163.com E-mail:liuxrong@126.com
  • 作者简介:刘新荣,男,1969年生,博士,教授,博士生导师,主要从事岩石力学、边坡、隧道与地下空间工程等方面的教学与科研工作。
  • 基金资助:

    2012年教育部高等学校博士学科点专项科研基金(No. 20120191110039);2013年国家自然科学基金青年基金(No. 51308567)。

Experimental study of mechanical properties of argillaceous sandstone under wet and dry cycle in acid environment

LIU Xin-rong1, 2,ZHANG Liang3,FU Yan4   

  1. 1. College of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 2.Key Laboratory of New Technology for Construction of Cities in Mountain Area of Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 3. Construction Quality and Safety Supervision Station of Banan District, Chongqing, 401320, China; 4. College of Construction Management and Real Estate, Chongqing University, Chongqing 400045, China
  • Received:2013-03-18 Online:2014-10-31 Published:2014-11-12

摘要: 由于库水位升降及降雨等原因,岩体经常处于干湿交替状态,对岩体工程的长期稳定性不利。以三峡库区泥质砂岩为研究对象,进行了酸性环境干湿循环交替作用后的常规单轴与三轴压缩试验研究,获得了泥质砂岩在酸性溶液浸泡干湿循环后的相关力学参数。相对于没有经过干湿循环作用的干燥试件,经过不同次数的干湿循环作用后,泥质砂岩的弹性模量、单轴抗压强度、黏聚力与内摩擦角都有不同程度的降低。各个力学指标的总体变化趋势是在第一次饱水之后有大幅度的降低,此后随着干湿循环次数的增加其降低的幅度逐渐减小。同时,酸性溶液的pH值对力学指标的影响很大,存在对泥质砂岩力学性能影响较大的一个临界pH值,低于此值酸性溶液对泥质砂岩力学性能影响显著增大,高于此值酸性溶液对其力学性能影响较小。

关键词: 泥质砂岩, pH值, 干湿循环, 强度

Abstract: Due to reasons such as the reservoir water level fluctuation and rainfall preliminarily, alternate wetting and drying usually occurred in the rock, which is fairly harmful for long term safety of rock. Taking argillaceous sandstone in Three Gorges Reservoir area as the research object, the conventional uniaxial and triaxial compression tests after the action of wet and dry cycle in acid environment, have been conducted to obtain the relevant mechanical parameters of the argillaceous sandstone in wet and dry cycle of acid environment. Relative to the dry specimen without dry-wet cycle, there are different degrees of reduction in elastic modulus , uniaxial compressive strength ,cohesion and internal friction angle of argillaceous sandstone with different times of dry-wet cycle. Overall trends of substantial decrease of various mechanical in dices appears, at which saturated with water for the first time, then the decrease of amplitude reduces with the increase in wet and dry cycles. Meanwhile, the pH value of acid environment has a great influence on the mechanical properties; there is a critical pH value influencing the mechanical properties of argillaceous sandstone. The influence of acid environment on mechanical properties of argillaceous sandstone significantly increase in the case below this critical value, there is smaller influence on its mechanical properties when the pH value is higher than the critical pH value.

Key words: argillaceous sandstone, pH value, dry-wet cycle, strength

中图分类号: 

  • TU 452
[1] 涂园, 王奎华, 周建, 胡安峰, . 有效应力法和有效固结压力法在预压地基 强度计算中的应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 645-654.
[2] 程昊, 唐辉明, 吴琼, 雷国平. 一种考虑水力滞回效应的非饱和土弹塑性扩展 剑桥本构模型显式算法有限元实现[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 676-686.
[3] 李剑, 陈善雄, 余飞, 姜领发, 戴张俊. 预应力锚索加固高陡边坡机制探讨[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 707-713.
[4] 樊科伟, 刘斯宏, 廖洁, 方斌昕, 王建磊, . 袋装石土工袋剪切力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 477-484.
[5] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 杨建军, 孙嘉宝, . 部分排水条件下饱和黏土 渐近状态本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 485-491.
[6] 马维嘉, 陈国兴, 吴琪, . 复杂加载条件下珊瑚砂抗液化强度试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 535-542.
[7] 王峰, 张建清, . 考虑颗粒强度尺寸效应的原型堆石料破碎特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 87-94.
[8] 李小刚, 朱长歧, 崔翔, 张珀瑜, 王睿, . 含碳酸盐混合砂的三轴剪切试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 123-131.
[9] 郑坤, 孟庆山, 汪稔, 余克服, . 珊瑚骨架灰岩三轴压缩声发射特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 205-213.
[10] 尹光志, 鲁俊, 张东明, 李铭辉, 邓博知, 刘 超, . 真三轴应力条件下钻孔围岩塑性区及增透半径研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 1-10.
[11] 张晨阳, 谌民, 胡明鉴, 王新志, 唐健健, . 细颗粒组分含量对钙质砂抗剪强度的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 195-202.
[12] 王欢, 陈群, 王红鑫, 张文举, . 不同压实度和基质吸力的粉煤灰三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 224-230.
[13] 高运昌, 高盟, 尹诗, . 聚氨酯固化海砂的静力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 231-236.
[14] 谢辉辉, 许振浩, 刘清秉, 胡桂阳, . 干湿循环路径下弱膨胀土峰值及残余强度演化研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 245-252.
[15] 柴 维, 龙志林, 旷杜敏, 陈佳敏, 闫超萍. 直剪剪切速率对钙质砂强度及变形特征的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 359-366.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 张文杰,陈云敏. 垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计[J]. , 2010, 31(1): 211 -215 .
[2] 万 智,董 辉,刘宝琛. 基于正交设计下SVM滑坡变形时序回归预测的超参数选择[J]. , 2010, 31(2): 503 -508 .
[3] 王明年,郭 军,罗禄森,喻 渝,杨建民,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. , 2010, 31(4): 1157 -1162 .
[4] 雷明锋,彭立敏,施成华,安永林. 长大深基坑施工空间效应研究[J]. , 2010, 31(5): 1579 -1584 .
[5] 张建民,王富强. 饱和剪胀性砂土液化后流滑现象与机理[J]. , 2010, 31(9): 2711 -2715 .
[6] 王维铭,孙 锐,曹振中,袁晓铭. 国内外地震液化场地特征对比研究[J]. , 2010, 31(12): 3913 -3918 .
[7] 许 江,唐晓军,李树春,杨红伟,陶云奇. 周期性循环载荷作用下岩石声发射规律试验研究[J]. , 2009, 30(5): 1241 -1246 .
[8] 王光进,杨春和,张 超,马洪岭,孔祥云,侯克鹏. 超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究[J]. , 2011, 32(3): 905 -913 .
[9] 王在泉,张黎明,孙 辉,张迎晖,匡顺勇. 不同卸荷速度条件下灰岩力学特性的试验研究[J]. , 2011, 32(4): 1045 -1050 .
[10] 徐 冲,刘保国,刘开云,郭佳奇. 基于粒子群-高斯过程回归耦合算法的滑坡位移时序分析预测智能模型[J]. , 2011, 32(6): 1669 -1675 .