›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (6): 1530-1541.doi: 10.16285/j.rsm.2016.06.002
刘泉声1, 2,黄诗冰1,康永水1,刘建平1
LIU Quan-sheng1, 2, HUANG Shi-bing1, KANG Yong-shui1, LIU Jian-ping1
摘要: 岩体在冻融循环下裂隙中会经历冻胀力的萌生、发展与消散,裂隙冻胀扩展和岩体冻胀损伤程度受冻胀力控制,基于热力学、渗流理论、界面力学和弹性理论建立了柱形封闭裂隙中冻胀力演化模型,对考虑水分迁移和不迁移两种情况下的冻胀力量值进行了研究。结果表明:不考虑水分迁移作用下冻胀力随裂隙饱和度 和岩石弹性模量 增加而迅速增大, 当 且 94%时产生的冻胀力超过15 MPa,足以驱动任何岩体冻胀开裂,不同岩石裂隙冻胀开裂存在一个对应的临界饱和度 ;考虑岩石的透水性,渗透率低于5×10?14 cm2的低渗透性岩石中裂隙水冻结会产生较大的冻胀水压力,容易引起裂隙冻胀扩展;而在渗透率大于10?12 cm2的高渗透性岩石中,饱和裂隙水冻结难以形成有害的冻胀水压,裂隙冻胀开裂主要是冻结后期在冰-岩界面间的微观未冻水膜中产生的分离压力引起。
中图分类号:
TU 456
[1] | 杨志浩, 岳祖润, 冯怀平, . 非饱和粉土路基内水分迁移规律试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2241-2251. |
[2] | 肖瑶, 邓华锋, 李建林, 支永艳, 熊雨. 长期浸泡作用下灌浆加固裂隙岩体劣化效应[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 143-151. |
[3] | 宋勇军, 杨慧敏, 张磊涛, 任建喜. 冻结红砂岩单轴损伤破坏CT实时试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 152-160. |
[4] | 支永艳, 邓华锋, 肖瑶, 段玲玲, 蔡佳, 李建林. 微生物灌浆加固裂隙岩体的渗流特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 237-244. |
[5] | 严健, 何川, 晏启祥, 许金华. 雀儿山隧道冰碛地层冻胀力原位测试及计算分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3593-3602. |
[6] | 王震, 朱珍德, 陈会官, 朱姝, . 冻融作用下岩石力-热-水耦合本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2608-2616. |
[7] | 李 崴, 王者超, 毕丽平, 刘 杰, . 辐射流条件下裂隙岩体渗透性表征单元体尺寸 与等效渗透系数[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 720-727. |
[8] | 原鹏博, 杨烜宇, 赵天宇, . 水-盐作用下红层砂岩声波特性劣化试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 227-234. |
[9] | 刘艳章, 郭赟林, 黄诗冰, 蔡原田, 李凯兵, 王刘宝, 李 伟, . 冻融作用下裂隙类砂岩断裂特征与强度损失研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 62-71. |
[10] | 李东奇,李宗利,吕从聪. 考虑裂隙附加水压的岩体断裂强度分析[J]. , 2018, 39(9): 3174-3180. |
[11] | 黎瀚文,张璐璐,冯世进,郑文棠,. 复杂大气环境作用下高铁路基水分迁移响应[J]. , 2018, 39(7): 2574-2582. |
[12] | 张沛然,黄雪峰,杨校辉,刘自龙,朱中华,. 盐渍土水-热场耦合效应与盐胀变形试验[J]. , 2018, 39(5): 1619-1624. |
[13] | 张玉伟,谢永利,李又云,赖金星,. 基于温度场时空分布特征的寒区隧道冻胀模型[J]. , 2018, 39(5): 1625-1632. |
[14] | 杨 昊,张晋勋,单仁亮,武福美,郭志明,. 冻结饱水单裂隙岩体力学特性试验研究[J]. , 2018, 39(4): 1245-1255. |
[15] | 田亚护,胡康琼,邰博文,沈宇鹏,王腾飞,. 不同因素对排水沟渠水平冻胀力的影响[J]. , 2018, 39(2): 553-560. |
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