岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (7): 1929-1938.doi: 10.16285/j.rsm.2023.1271
张科1, 2,关世豪1,齐飞飞3,徐奕2,金克盛2
ZHANG Ke1, 2, GUAN Shi-hao1, QI Fei-fei3, XU Yi2, JIN Ke-sheng2
摘要: 水流环境下库岸边坡岩石劣化会严重危害坡体稳定性,如何精细化揭示动水冲刷作用下岩石宏观力学特性及微观结构对库区灾害防治具有重要意义。为模拟库岸边坡所处的水流环境,设计了一套岩石抗冲刷试验装置。以砂岩为研究对象,考虑自然、静水浸泡和动水冲刷3种工况。结合室内试验、数字图像相关方法、扫描电镜和分形理论,从宏观力学参数、应变场分布特征、微观结构等角度系统探讨了不同水环境对岩石力学特性的影响。研究结果表明:(1)动水冲刷后的岩石抗压强度和弹性模量软化系数比饱水试件分别降低了0.07和0.06;(2)应变场分异速率-轴向应变曲线在峰值应力前出现拐点P,与断裂过程区的集聚相关,可作为岩石破裂的前兆信号;相较于饱水作用,冲刷作用使得破裂前兆点出现变早,这是因为冲刷作用加剧了岩石内部缺陷的发育,更易形成裂纹;(3)相较于饱水试件,动水冲刷后砂岩内部矿物颗粒和胶结物流失程度加大,微观结构劣化更为显著,这种变化在扫描电镜图像的分形维数计算结果中得到了印证,冲刷试件的分形维数最大。
中图分类号: TU 451| [1] | 付强, 杨科, 刘钦节, 宋涛涛, 吴犇牛, 于鹏, . 交变荷载下围岩−衬砌组合结构界面强度特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 40-52. |
| [2] | 郅彬, 魏园钧, 王番, 张茜, 刘存利, 任会明, . 冻融循环作用下含Na2SO4盐原状黄土宏观强度与微观结构关联机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 106-120. |
| [3] | 吴俊, 闵一凡, 征西遥, 韩晨, 牛富俊, 朱宝林, . 地质聚合物固化淤泥法制备再生细骨料的压缩变形特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 159-170. |
| [4] | 金解放, 熊慧颖, 肖莜丰, 彭孝旺. 岩石超声波对三维地应力的敏感性及传播衰减特性试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 183-194. |
| [5] | 李晓照, 闫怀蔚, 李连杰, 戚承志. 预拉脆性岩石动态直接拉伸断裂的宏细观力学模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 217-227. |
| [6] | 张兴文, 曹净, 雷舒羽, 李育红, 程芸, 张柠锐, . 富里酸环境对含腐殖酸水泥土结构及渗透性影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 249-261. |
| [7] | 刘一鸣, 李振, 冯国瑞, 杨鹏, 白锦文, 黄炳雄, 李东, . 循环加卸载下裂隙砂岩声−热响应特征及前兆规律[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2773-2791. |
| [8] | 黄德昕, 温韬, 陈宁生, . 考虑能量演化的岩石残余强度确定方法[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2825-2836. |
| [9] | 屈俊童, 时启壮, 郭颖杰, 张 翔, 刘 熠, 蒋德阳. 冻融循环作用下冰碛土力学特性及损伤机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2859-2872. |
| [10] | 董源, 胡英国, 刘美山, 李庚泉, 马晨阳. 均质岩石高边坡开挖爆破累积损伤的演化机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2929-2942. |
| [11] | 侯小强, 杨芮, 李瑞冬, 樊小鹏, 郑佳乐, 侯宝胜, . 卵石土混合体随机生成方法与宏细观力学演化特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2967-2979. |
| [12] | 沈扬, 沈嘉毅, 梁晖, 樊科伟. 基于3D打印技术的仿真钙质砂三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2353-2362. |
| [13] | 李晓锋, 李海波, 刘黎旺, 傅帅旸, . 冲击荷载作用下岩石动态拉伸破坏特征及细观机制[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2387-2398. |
| [14] | 张培森, 王洪伟, 洪荒, 许大强, 陈增宝, 邓云驰, 梁展, 李金坤, 陈文豪, 崔乾, . 渗流-采动应力耦合作用下深部砂岩力学及能量演化规律研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 1997-2010. |
| [15] | 张亮亮, 程桦, 姚直书, 王晓健, . 常规三轴压缩条件下岩石蠕变破坏时间预测模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2011-2022. |
|
||