岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6): 2141-2156.doi: 10.16285/j.rsm.2025.00349CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.00349
董武书1,雍睿2,杜时贵2,李泽1,张小艳3,宋佳敏4
DONG Wu-shu1, YONG Rui2, DU Shi-gui2, LI Ze1, ZHANG Xiao-yan3, SONG Jia-min4
摘要: 水溶液侵蚀作用下,节理岩体剪切力学性能的持续劣化是影响边坡稳定性的重要因素。为此,以气−液循环的方式提出了气−液−固三相耦合作用下的动态溶蚀试验方法,开展了CO2溶液环境下节理试样的动态溶蚀试验及直剪试验,阐明了节理试样剪切力学参数的劣化规律。同时,结合三维激光扫描和微观结构测试技术,揭示了CO2溶液动态溶蚀作用下节理试样剪切力学性能的劣化机制。结果表明:节理试样的剪切−位移曲线呈现初期锁固、中期破坏、后期剪摩擦阻滑的三阶段特征。随溶蚀周期的增加,试样的剪切硬化特征及应力减小,其内摩擦角和黏聚力经30次动态溶蚀作用后分别降低了37.78%和29.73%。溶蚀作用引起的试样内部微观结构渐进损伤及孔隙发育造成的岩体抗压强度减小,以及节理面粗糙程度降低,削弱了节理之间的摩擦咬合作用,从而导致节理试样剪切力学性能的劣化。最后,针对节理边坡建立了考虑节理岩体剪切力学参数劣化的时变稳定性分析模型,发现节理边坡安全系数的衰减主要受控于节理剪切力学参数的劣化,并且由于应力状态的空间差异,随溶蚀周期的增加,边坡的潜在滑移路径由浅层逐步向深部节理迁移。研究成果可为边坡的长期稳定性评估提供可靠的理论依据。
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