岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (2): 389-401.doi: 10.16285/j.rsm.2024.0418
吕志涛1,朱小宝1,罗嗣成2,夏才初3,曾祥太1
LYU Zhi-tao1, ZHU Xiao-bao1, LUO Si-cheng2, XIA Cai-chu3, ZENG Xiang-tai1
摘要: 寒区岩石常因经受冻融循环作用而产生冻融变形累积,对工程稳定产生不利影响,目前对岩石累积冻融变形及其危害认识不足。因此,基于砂岩冻融循环试验,研究砂岩多周期累积变形特性,并探究了冻结温度、降温速率、饱和度、孔隙率对其累积冻融变形特性的影响。利用光学显微镜、扫描电镜、压汞法对冻融作用前后砂岩微观孔裂隙分布、孔径分布演化进行测试,以揭示砂岩宏观冻融变形特性的微观机制。结果表明,砂岩累积冻胀应变和残余应变均远大于首周期冻胀应变和残余应变,寒区工程以单周期冻融应变为依据进行工程响应分析存在显著风险,以累积冻融变形为依据更合理。冻结温度降低、降温速率增大或孔隙率增大时,砂岩累积冻胀应变和残余应变均增大。冻融循环作用下,砂岩内部微观孔隙、裂隙逐渐发育,颗粒间的连接也逐渐松散,内部孔隙结构发生变化,部分孔径范围内孔隙明显增多,孔隙总体积也相应增大,产生无法恢复的塑性变形,从而产生宏观上随冻融循环次数逐渐增长的累积冻胀应变和残余应变。
中图分类号: TU 454| [1] | 张胜, 柏巍, 徐鼎平, 郑虹, 江权, 李志伟, 向天兵, . 循环荷载作用下砂岩损伤演化的声发射与电阻率监测及理论研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 53-66. |
| [2] | 秦立科, 郭瑞琦, 赵皓辰, 甄刚, 王琦, . 环境蒸发条件下石质文物毛细水动态分布规律影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 354-365. |
| [3] | 张春瑞, 纪洪广, 付桢, 张月征, 宋宇, 田竹华, 范文博, . 白云石对粉砂岩物理力学性质影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2661-2675. |
| [4] | 雷瑞德, 顾清恒, 胡超, 贺培, 周林森, . 裂隙砂岩声发射信号特征及破裂前兆识别研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2023-2038. |
| [5] | 祁凯, 万志辉, 戴国亮, 胡涛, 周峰, 张鹏, . 基于不同注浆材料固化钙质砂的力学性能试验及微观机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1825-1838. |
| [6] | 倪祖甲, 乔江美, 张俊楷, 唐旭海, . 基于微观岩石力学试验及精确矿物晶体建模的砂岩力学性质及波速分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1865-1880. |
| [7] | 吴青钱, 石露, 李小春, 白冰, . 水/超临界CO2对低黏土含量砂岩力学性质影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(5): 1442-1454. |
| [8] | 唐先习, 张徐军, 李昊杰, . 钢渣-煤矸石地聚合物固化黄土的力学特性评价与固化原理分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(4): 1205-1214. |
| [9] | 王桂林, 王力, 王润秋, 任甲山, . 干湿循环后贯通型锯齿状红砂岩节理面剪切本构模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(3): 706-720. |
| [10] | 薛钦培, 陈宏信, 冯世进, 刘晓轩, 谢伟, . 干湿循环作用下地聚物隔离墙材料渗透特性演化及微观机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(3): 811-820. |
| [11] | 吕志涛, 赵志远, 蔡毅, 夏才初, 段君义. 单向冻融作用下砂岩力学各向异性演化与损伤模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3421-3430. |
| [12] | 杨松, 王俊光, 韦忠跟, 辛天宇, 梁冰, 王立轩, 任凌冉. 衰减振荡扰动下砂岩蠕变特性与模型初探[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3485-3500. |
| [13] | 陈石, 呼怀刚, 胡大伟, 杨福见, 周辉, 周玉玲, . 岩芯自适应连续刻划试验技术研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(10): 3302-3314. |
| [14] | 吴鹏, 陈健, 付晓东, 黄珏皓, . 循环荷载作用下干燥与饱和泥质粉砂岩变形特性及其能量演化规律[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 195-207. |
| [15] | 杜金飞, 杜宇翔, 贾永胜, 孙金山, 姚颖康, 谢全民, 范焜晖, . 水−动力耦合作用下红砂岩变形破坏与能耗分析[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 248-258. |
|
||