岩土力学 2017, 38(12) 3395-3401 DOI:   10.16285/j.rsm.2017.12.001  ISSN: 1000-7598 CN: 42-1199/O3

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干湿循环
三轴压缩
D-P屈服准则
峰值强度
泥质砂岩
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PubMed
考虑干湿循环作用泥质砂岩的强度与破坏准则研究
刘新荣1, 2,王子娟3,傅 晏4,张 梁5,袁 文1, 2,缪露莉1, 2
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. 重庆工商大学 管理学院,重庆 400067;4. 重庆大学 建设管理与房地产学院,重庆 400045;5. 重庆市巴南区建设工程质量监督站,重庆 401320
摘要: 研究库水位反复升降对边坡稳定性的影响具有重要意义,结合水-岩相互作用课题,对不同干湿循环次数作用下的泥质砂岩进行单轴压缩试验和三轴压缩试验。试验结果表明:在干湿循环作用下,泥质砂岩的峰值强度的劣化程度>黏聚力的劣化程度>内摩擦角的劣化程度,随着干湿循环次数增加其力学参数劣化程度加剧,结合岩土塑性力学中广泛应用的Drucker-Prager准则(简称D-P准则),提出了考虑干湿循环作用的不同围压下泥质砂岩的D-P屈服准则,通过修正的D-P屈服函数计算的泥质砂岩不同围压下的理论峰值与试验值的对比,得到两者误差控制在10%以内,考虑干湿循环作用的泥质砂岩的D-P屈服准则在实际应用中是可行的,为工程中获得任意围压下岩石的破坏强度提供了理论依据。
关键词 干湿循环   三轴压缩   D-P屈服准则   峰值强度   泥质砂岩  
Strength and failure criterion of argillaceous sandstone under dry-wet cycles
LIU Xin-rong1, 2, WANG Zi-juan3, FU Yan4, ZHANG Liang5, YUAN Wen1, 2, MIAO Lu-li1, 2
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. School of Management, Chongqing Technology and Business University, Chongqing 400067, China; 4. College of Construction Management and Real Estate, Chongqing University, Chongqing 400045, China; 5. Construction Quality and Safety Supervision Station of Banan District, Chongqing, 401320, China
Abstract: It is of great significance to study the effect of repeated fluctuation of reservoir water level on the stability of slope. Considering the problem of water-rock interaction, uniaxial and triaxial compression tests were conducted on argillaceous sandstone at different dry-wet cycles, respectively. The results show that the deterioration degrees from high to low are as followed: peak strength, cohesion and internal friction angle. Meanwhile, the deterioration degrees of mechanical parameters increase with increasing the times of dry-wet cycles. In combination with Drucker-Prager criterion (D-P criterion) that widely used in geotechnical plastic mechanics, a new D-P yield criterion is put forward for argillaceous sandstone under different confining pressures and dry-wet cycles. By comparing the experimental value with the theoretical peak value calculated by the modified D-P yield criterion, the error is found less than 10 percent. Hence, the D-P yield criterion is feasible for argillaceous sandstone under dry-wet cycles in practical applications. This study provides a theoretical basis for yield strength of rock under the arbitrary confining pressure in practical engineering.
Keywords: dry-wet cycle   triaxial compression   Drucker-Prager criteria   peak strength   argillaceous sandstone  
收稿日期 2015-11-18 修回日期  网络版发布日期  
DOI: 10.16285/j.rsm.2017.12.001
基金项目:

2013年国家自然科学基金项目(No.41372356);2013年国家自然科学基金青年基金(No.51308567)。

通讯作者:
作者简介: 刘新荣,男,1969年生,博士,教授,博士生导师,主要从事隧道工程、地下空间开发利用和水岩相互作用方面的研究工作。
作者Email: liuxrong@126.com

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