干湿循环作用诱导页岩劣化机制的多尺度研究 被引量：2

1

作者 王伟 王晓川 +2 位作者 李博文 刘一苇 陈展权 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期884-899,共16页

露头页岩岸坡在库水位变幅作用下易发生崩落、塌岸等地质灾害,对库区安全构成威胁,因此研究页岩在干湿循环作用下的劣化机理尤为必要。为了丰富对干湿循环诱导页岩劣化机制的理解,以四川长宁地区志留统五峰组—龙马溪组出露页岩为研究对... 露头页岩岸坡在库水位变幅作用下易发生崩落、塌岸等地质灾害,对库区安全构成威胁,因此研究页岩在干湿循环作用下的劣化机理尤为必要。为了丰富对干湿循环诱导页岩劣化机制的理解,以四川长宁地区志留统五峰组—龙马溪组出露页岩为研究对象,开展了室内气体渗透试验和单轴抗压试验,结合SEM、EDS、XRD等微观分析技术,从多尺度揭示了干湿循环诱导页岩渗流劣化机理。结果表明:①干湿循环次数和渗透压差增大对页岩渗透有促进作用,反之,围压起抑制作用。②干湿循环对页岩抗压力学性质起弱化作用,干湿循环次数与弹性模量和峰值强度近似呈指数衰减相关。③干湿循环对页岩微观结构影响主要体现在块体细化、块体水化、孔洞微小化、尖锐棱角平滑化等方面;亲水矿物占比对干湿循环作用响应大于非亲水矿物和有机质,且平整表面的粗糙度随处理过程增大。④干湿循环作用诱发页岩渗流劣化机理可由干湿循环作用对页岩内部节理面贯通、渗流通道改变、微缺陷发育及矿物水化等微观过程共同作用揭示。结合试验结果多尺度阐述了页岩劣化机制,分析了页岩块体和节理对干湿循环作用的不同响应,关联了页岩宏细观尺度下劣化现象,认为薄弱节理面的产生是造成页岩性能劣化的决定性因素。 展开更多

关键词 页岩宏观性质 细微观特征 劣化机理 干湿循环作用 多尺度分析

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干湿循环作用下岩桥破裂演化及前兆异常定量识别研究 被引量：1

2

作者 张科 李娜 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期64-73,共10页

为探究干湿循环作用下锁固段型岩质边坡内部岩桥的破裂演化及前兆异常,对岩桥试件开展不同干湿循环次数下的单轴压缩试验。基于数字图像相关(DIC)技术,实现加载过程中试件全场变形的实时测量,通过求解位移矢量识别裂纹扩展类型。引入协... 为探究干湿循环作用下锁固段型岩质边坡内部岩桥的破裂演化及前兆异常,对岩桥试件开展不同干湿循环次数下的单轴压缩试验。基于数字图像相关(DIC)技术,实现加载过程中试件全场变形的实时测量,通过求解位移矢量识别裂纹扩展类型。引入协方差矩阵,定量描述应变场多元分量的离散程度,提出一种识别岩桥应变场前兆异常的方法,并分析干湿循环作用的影响规律。研究结果表明:随着干湿循环次数的增加,岩桥的起裂应力和抗压强度均逐渐劣化。岩桥中裂纹发展时,周围岩石的位移矢量会发生明显的差异,共识别出两种基本裂纹,即张拉裂纹和剪切裂纹。裂纹起裂和贯通所需的轴向应力随着干湿循环次数的增加而逐渐减小。应变场有效方差的演化过程可划分为初始分异、稳定分异和加速分异3个阶段;当剪切裂纹起裂时,干燥状态下的试件有效方差突增,而干湿循环作用后的试件有效方差出现加速增长的态势,均可识别为前兆点。经过干湿循环作用的试件前兆应力水平和时间水平均小于干燥状态下的试件,这是因为干湿循环作用对岩样产生了软化作用。 展开更多

关键词 干湿循环作用 岩桥 数字图像相关 位移矢量 协方差矩阵 前兆

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干湿循环作用下红土抗剪强度与微结构关系研究 被引量：22

3

作者 张祖莲 梁谏杰 +2 位作者 黄英 邱观贵 袁强 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期78-85,共8页

针对云南红土型水库因水位升降引起库岸土体干湿循环的客观实际,研究干湿循环作用下库岸红土抗剪强度与其微结构的变化规律,揭示二者之间的内在联系,为研究红土型库岸失稳提供依据。通过红土试样的干湿循环试验,模拟水库蓄水和库水位反... 针对云南红土型水库因水位升降引起库岸土体干湿循环的客观实际,研究干湿循环作用下库岸红土抗剪强度与其微结构的变化规律,揭示二者之间的内在联系,为研究红土型库岸失稳提供依据。通过红土试样的干湿循环试验,模拟水库蓄水和库水位反复升降引起的库岸红土干湿循环作用。结果表明:(1)在一定初始干密度条件下,红土的黏聚力、内摩擦角和抗剪强度均随干湿循环次数的增加而非线性减小,但在干湿循环次数约10次时趋于稳定。(2)干湿循环作用导致红土微结构发生变化。当初始干密度分别为1.2,1.3,1.4 g/cm^3、干湿循环次数达10次时,试样红土颗粒数量降幅依次为45.4%,38.2%,35.7%;孔隙率增幅依次为52.6%,45.9%,40.4%;孔隙面积增幅依次为64.4%,58.2%,50.8%。(3)在干湿循环作用下,红土黏聚力与红土颗粒的定向度和平均圆形度呈正相关关系,相关系数R分别为0.985和0.923。内摩擦角与孔隙率和孔隙面积呈反相关关系,相关系数R分别为-0.936和-0.912。干湿循环作用导致红土微结构的改变,从而引起红土宏观力学性质的变化。 展开更多

关键词 红土 干湿循环作用 抗剪强度 微结构 干密度

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不同pH值条件下干湿循环作用对桂林红粘土力学性质的影响 被引量：13

4

作者 刘之葵 李永豪 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期107-112,共6页

分析了不同p H值条件下干湿循环作用对红粘土抗剪强度、压缩模量的影响。p H值相同条件下,干湿循环次数增加时红粘土的粘聚力会降低,干湿循环次数越大,降低得越明显。红粘土的内摩擦角随着循环次数的增加而变大,但是当循环达到一定次数... 分析了不同p H值条件下干湿循环作用对红粘土抗剪强度、压缩模量的影响。p H值相同条件下,干湿循环次数增加时红粘土的粘聚力会降低,干湿循环次数越大,降低得越明显。红粘土的内摩擦角随着循环次数的增加而变大,但是当循环达到一定次数时,则会降低。干湿循环次数一定时,随着p H值的增大或减小,红粘土的粘聚力均会减小。在干湿循环次数相同时,溶液酸性或碱性增大时内摩擦角均有不同程度的增大,但无明显变化规律。干湿循环作用使红粘土的压缩模量减小,压缩系数增大。 展开更多

关键词 红粘土 干湿循环作用 抗剪强度 压缩模量 桂林

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干湿循环作用下沥青混合料损伤开裂机制分析 被引量：3

5

作者 郭庆林 李晓旭 +3 位作者 李懿明 李黎丽 刘强 胡俊兴 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期61-67,共7页

为研究干湿循环作用对沥青混合料抗裂性能的影响,利用数字图像处理技术建立沥青混合料细观数值模型,并测试得到不同温度下石料和沥青胶砂的水扩散系数。基于菲克定律分析温度和干湿循环耦合作用下沥青混凝土内部干湿状态。运用USDFLD场... 为研究干湿循环作用对沥青混合料抗裂性能的影响,利用数字图像处理技术建立沥青混合料细观数值模型,并测试得到不同温度下石料和沥青胶砂的水扩散系数。基于菲克定律分析温度和干湿循环耦合作用下沥青混凝土内部干湿状态。运用USDFLD场变量更新方法实现干湿状态与力学参数耦合,对干湿循环作用后沥青混合料弯曲破坏性能和裂纹发展情况进行模拟分析。结果表明:胶砂黏聚损伤对沥青混合料抗弯承载能力的影响最显著。在干湿循环过程中,混合料内部水分单调增加。干燥阶段,水亦会继续向内部扩散,从而引起混合料内部水损伤。干湿循环作用次数增多,混合料内部微裂纹萌生时刻提前,主裂缝扩展速率加快。 展开更多

关键词 道路工程 沥青混合料 水损伤 干湿循环作用 细观力学

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干湿循环作用下聚合物改性膨润土渗透特性研究 被引量：5

6

作者 郭子赫 姜璐莎 +6 位作者 王昆 蒲诃夫 董晓强 王辉 邱金伟 杜延军 赵强 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期55-63,共9页

由于温度和降雨的季节性变化,填埋场覆盖层中的膨润土防渗材料会受到干湿循环作用,导致膨润土的防渗性能减弱甚至失效。本文采用自主研发的聚合物改性膨润土进行干湿循环作用下的渗透试验和一维膨胀试验,研究了聚合物改性膨润土的耐干... 由于温度和降雨的季节性变化,填埋场覆盖层中的膨润土防渗材料会受到干湿循环作用,导致膨润土的防渗性能减弱甚至失效。本文采用自主研发的聚合物改性膨润土进行干湿循环作用下的渗透试验和一维膨胀试验,研究了聚合物改性膨润土的耐干湿循环性能;并结合XRD、离子浓度分析等微观测试方法分析了聚合物改性膨润土的改性机理和膨润土特性随干湿循环的变化机理。结果表明:聚合物改性膨润土在CaCl_(2)盐溶液中经历5次干湿循环后,渗透系数仅升高1个数量级,且比钠化钙基膨润土在经历相同循环次数后的渗透系数低5个数量级,证明了本文聚合物改性膨润土具有良好的耐干湿循环性能;钠化钙基膨润土在第6次干湿循环时几乎完全丧失了膨胀能力,而聚合物改性膨润土表现出显著更高的膨胀能力,因此可愈合干燥阶段形成的裂缝;聚合物改性膨润土的改性机理是聚合物对蒙脱石晶层进行插层与接枝、堵塞膨润土粒间孔隙。 展开更多

关键词 聚合物改性膨润土 干湿循环作用 渗透系数 一维膨胀量 阳离子交换

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干湿循环作用下煤矸石及其与水泥石之间界面的耐久性研究 被引量：5

7

作者 李霖皓 龙广成 +3 位作者 白朝能 沈远 马昆林 张升 《煤炭工程》 北大核心 2019年第6期153-159,共7页

为掌握干湿循环作用下煤矸石骨料的性能劣化规律,采用室内模拟试验方法,选取了太原、长治、榆林、许昌四个地区的煤矸石为研究对象,通过宏观和微观测试手段,研究了水、硫酸盐溶液浸泡和干湿交替作用下,煤矸石的强度劣化以及煤矸石-水泥... 为掌握干湿循环作用下煤矸石骨料的性能劣化规律,采用室内模拟试验方法,选取了太原、长治、榆林、许昌四个地区的煤矸石为研究对象,通过宏观和微观测试手段,研究了水、硫酸盐溶液浸泡和干湿交替作用下,煤矸石的强度劣化以及煤矸石-水泥石界面过渡区结构的演变。结果表明:水、硫酸盐溶液对煤矸石有显著的侵蚀作用;水浸泡和干湿交替条件下,四种煤矸石的软化系数仅为0. 3~0. 4之间,明显低于石灰石骨料;硫酸盐溶液干湿循环作用下,煤矸石强度下降率可达80%;水、硫酸盐溶液的干湿条件下,煤矸石-水泥石界面过渡区也受到显著的劣化作用效应,具体表现为骨料与水泥石之间的缝隙变宽、粘结不紧密、靠近过渡区的骨料受破坏等。 展开更多

关键词 煤矸石 水泥界面过渡区 干湿循环作用 抗压强度 耐久性

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干湿循环作用对非饱和锂渣混凝土氯离子扩散性能的影响 被引量：3

8

作者 谭靖 唐川江 +1 位作者 陈浩 温勇 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第1期72-77,110,111,共8页

针对经受干湿循环作用下氯离子侵蚀致使混凝土耐久性劣化的问题,采用在不同环境相对湿度条件下浸泡和喷淋的方式模拟干湿循环作用,通过测定侵入混凝土试件内部不同深度的自由氯离子含量和氯离子总含量,借鉴生长曲线函数中的Hill模型,探... 针对经受干湿循环作用下氯离子侵蚀致使混凝土耐久性劣化的问题,采用在不同环境相对湿度条件下浸泡和喷淋的方式模拟干湿循环作用,通过测定侵入混凝土试件内部不同深度的自由氯离子含量和氯离子总含量,借鉴生长曲线函数中的Hill模型,探讨了干湿循环作用下,锂渣的掺量、环境相对湿度以及侵蚀氯盐质量分数等因素对混凝土氯离子扩散性能的影响。研究结果表明:干湿循环作用下,随着环境相对湿度的降低和侵蚀氯化钠溶液质量分数的增大,侵入混凝土内部的氯离子总含量达到阀值所需要的时间逐渐延长。锂渣替代水泥20%时,Hill系数n值最小,侵入混凝土内部氯离子总含量达到阀值所需要的时间最长。锂渣混凝土内部取样深度1～5 mm时,自由氯离子含量排序为(RH=40%条件)>(RH=80%条件)>(RH=60%条件)>(RH=100%条件)。干湿循环作用下,混凝土内部的氯离子总含量并不随着相对湿度的递减而单调增加。 展开更多

关键词 锂渣混凝土 干湿循环作用 氯离子 扩散性能

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干湿循环作用下不同密实状态粉土压缩特性试验研究

9

作者 杨默涵 王亮亮 +3 位作者 于明晖 田建胜 罗涛 朱前龙 《铁道建筑》 北大核心 2023年第3期143-148,共6页

以江苏省新沂地区粉土为研究对象,对经过不同干湿循环次数(Nwd)的粉土试样开展侧限压缩试验,研究干湿循环作用对不同密实状态粉土压缩特性的影响。结果表明:不同密实状态下粉土孔隙比总体上随着干湿循环次数的增加而减小,压实系数越高,... 以江苏省新沂地区粉土为研究对象,对经过不同干湿循环次数(Nwd)的粉土试样开展侧限压缩试验,研究干湿循环作用对不同密实状态粉土压缩特性的影响。结果表明:不同密实状态下粉土孔隙比总体上随着干湿循环次数的增加而减小,压实系数越高,粉土压缩指数随干湿循环次数的线性增加规律越明显;长期干湿循环作用(Nwd≥3)对粉土侧限压缩应变影响较大,粉土压实系数越高,其侧限应变出现峰值时的干湿循环次数越多;低压实系数下粉土在压力100~200 kPa时的压缩模量总体变化规律与割线模量一致,出现了较大的波动性,波动数据点位于两个指数函数包围的区域内;随着压实系数的增加,粉土的压缩模量及割线模量波动性减弱,均与干湿循环次数间呈指数函数关系。 展开更多

关键词 压实系数 干湿循环作用 压缩特性 粉土 侧限压缩试验

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干湿冻融循环作用下沥青水老化的微观特性 被引量：11

10

作者 张勤玲 黄志义 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期920-926,共7页

模拟杭州夏季高温高湿、冬季微冻融的气候特点,在综合考虑循环次数、热、氧及水等因素的基础上,设计室内干湿冻融循环试验,采用薄膜烘箱对基质沥青和SBS改性沥青进行短期老化,借助红外光谱(FTIR)与凝胶渗透色谱(GPC)分析了干湿冻融循环... 模拟杭州夏季高温高湿、冬季微冻融的气候特点,在综合考虑循环次数、热、氧及水等因素的基础上,设计室内干湿冻融循环试验,采用薄膜烘箱对基质沥青和SBS改性沥青进行短期老化,借助红外光谱(FTIR)与凝胶渗透色谱(GPC)分析了干湿冻融循环作用下沥青特征官能团和相对分子质量变化,探究沥青水老化的微观特性.结果表明:随着干湿冻融循环次数的增加,在热(60℃)氧化条件较为温和的情况下,基质沥青与SBS改性沥青中羰基的特征峰在FTIR图谱中变化较小,以至观测不到;亚砜基指数明显增大,丁二烯指数明显减小;数均相对分子质量、重均相对分子质量、分散度及大分子区(LMS)含量均逐渐增大.推荐采用亚砜基指数和LMS含量来定量表征沥青在干湿冻融循环作用下的水老化程度.FTIR与GPC试验均表明,在水环境中,干湿冻融循环作用将加剧沥青材料的老化;SBS改性沥青的抗水老化性能优于基质沥青. 展开更多

关键词 沥青 水老化 干湿冻融循环作用 微观特性

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干湿循环对风化砂改良膨胀土无荷膨胀率的影响 被引量：5

11

作者 杨俊 刘世宜 +1 位作者 张国栋 唐云伟 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期159-165,共7页

对掺砂改良后的膨胀土进行了干湿循环作用下的无荷膨胀率试验,研究了试样的无荷膨胀率（绝对膨胀率）、相对膨胀率以及终止吸水量随干湿循环次数的变化规律,深入分析了不同干湿循环次数后,改良膨胀土的膨胀量随浸水时间的增长特征.试验... 对掺砂改良后的膨胀土进行了干湿循环作用下的无荷膨胀率试验,研究了试样的无荷膨胀率（绝对膨胀率）、相对膨胀率以及终止吸水量随干湿循环次数的变化规律,深入分析了不同干湿循环次数后,改良膨胀土的膨胀量随浸水时间的增长特征.试验表明：1）无荷膨胀率以及终止吸水量随干湿次数的增长变化规律基本一致,在相同的风化砂掺量下,无荷膨胀率呈3次函数形式降低,且无荷膨胀率在第2-3次干湿循环后,降低幅度较大,之后降低幅度逐渐减小,最后基本趋于稳定;2）掺风化砂对抑制无荷膨胀的发生效果不大,当风化砂由0增至50%时,无荷膨胀率降低幅度较小,且这一降低幅度随着干湿循环次数的增大为逐渐减小;3）无荷膨胀量在浸水1h内的增长速度较快,之后逐渐变缓,在相同的风化砂掺量下,无荷膨胀量达到稳定时的时间随着干湿循环次数的增加而逐渐缩短. 展开更多

关键词 膨胀土 干湿循环作用 风化砂 无荷膨胀率 终止吸水量 增长时程

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干湿循环下云南非饱和红土土—水特性研究 被引量：11

12

作者 黄英 程富阳 金克盛 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期97-106,共10页

以云南红土为研究对象,以脱湿、吸湿引起的干湿循环作为控制条件,考虑初始干密度(1.20,1.25,1.30g/cm3)、初始含水率(30.0%,33.0%,36.0%)、预固结压力(0,50,100,200kPa)、过筛粒径(0.5,1.0,2.0mm)等影响因素,通过压力板仪法,研究干湿循... 以云南红土为研究对象,以脱湿、吸湿引起的干湿循环作为控制条件,考虑初始干密度(1.20,1.25,1.30g/cm3)、初始含水率(30.0%,33.0%,36.0%)、预固结压力(0,50,100,200kPa)、过筛粒径(0.5,1.0,2.0mm)等影响因素,通过压力板仪法,研究干湿循环下云南非饱和红土的土—水作用特性。结果表明:干湿循环过程中,不同影响因素下红土的基质吸力随含水率的增大而减小,其土—水特征曲线呈直线型或"倒J"形,其脱湿变化过程可以分为快速脱湿、缓慢脱湿、稳定脱湿3个阶段,对应的吸湿变化过程也可以分为快速吸湿、缓慢吸湿、稳定吸湿3个阶段。相同基质吸力下,随初始干密度、初始含水率、预固结压力的增大,红土的含水率增大;随粒径的增大,红土的含水率减小。初始干密度、预固结压力、粒径(0.5mm除外)影响下的红土的土—水特征曲线可采用幂函数关系进行拟合,不同初始含水率、粒径0.5mm时的土—水特征曲线可采用线性函数关系进行拟合。红土脱湿过程的含水率高于吸湿过程的含水率,脱湿—吸湿过程中的土—水特征曲线存在滞后现象,其实质在于干湿循环作用下红土具有孔隙效应、瓶颈效应、角度效应的综合结果。 展开更多

关键词 云南非饱和红土 干湿循环作用 不同影响因素 土-水特征曲线 拟合关系

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干湿循环下考虑裂隙发育的残积土边坡响应分析 被引量：19

13

作者 刘越 陈东霞 +1 位作者 王晖 于佳静 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1933-1943,1982,共12页

为研究带裂隙的花岗岩残积土边坡在反复干湿循环作用下的响应规律,利用模型试验模拟干湿循环过程,通过处理裂隙图像量化裂隙宽度扩展,结合坡内土体直剪试验,推导强度衰减规律和裂隙深度相关的计算公式。对比模型试验和数值模拟结果,分... 为研究带裂隙的花岗岩残积土边坡在反复干湿循环作用下的响应规律,利用模型试验模拟干湿循环过程,通过处理裂隙图像量化裂隙宽度扩展,结合坡内土体直剪试验,推导强度衰减规律和裂隙深度相关的计算公式。对比模型试验和数值模拟结果,分析考虑裂隙发育下的残积土边坡响应情况,结果如下:干湿循环下残积土裂隙宽度扩展符合Logistic模型,裂隙深度与强度衰减有确定的量化关系,且随着干湿循环次数增加,裂隙深度趋于稳定;干湿循环次数较少时,坡底位置含水率变化明显滞后于坡顶和坡中位置,但随着干湿循环次数增加及裂隙扩展,边坡各位置的含水率变化趋于一致。裂隙扩展对边坡各位置变形均有影响,随着干湿循环次数增加,考虑裂隙扩展的坡底和坡中位置变形与不考虑裂隙的情况趋于一致,但坡顶区域变形更大,致使裂隙边坡的坡顶与坡底的变形差距增加。 展开更多

关键词 干湿循环作用 花岗岩残积土 裂隙 含水率 变形

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水岩作用下裂隙岩体变形特性试验研究 被引量：11

14

作者 王瑞红 王宇轩 +1 位作者 蒋昱州 张志伟 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期136-142,共7页

为了解水岩作用对完整岩体及损伤裂隙岩体变形特性的影响,在一定应力状态下将岩样预压损伤后,分别在0 MPa、0.4 MPa、0.8 MPa的水压力缸中密封浸泡30 d再进行重复加载破坏试验。试验结果表明:经预压破坏后,未浸水的裂隙岩样在不同围压... 为了解水岩作用对完整岩体及损伤裂隙岩体变形特性的影响,在一定应力状态下将岩样预压损伤后,分别在0 MPa、0.4 MPa、0.8 MPa的水压力缸中密封浸泡30 d再进行重复加载破坏试验。试验结果表明:经预压破坏后,未浸水的裂隙岩样在不同围压下再次加载至完全破坏时,极限应变变化幅度较小,低于7%,弹性模量降低12%~23%,变形模量降低3%~5%,极限应变、模量变化与围压之间没有明显关系;压力水浸泡对岩体软化作用明显,经预压破坏含有裂隙的岩体,浸泡后再次加载时,极限应变增加0%~37%,弹性模量降低28%~61%,变形模量降低32%~57%。相同围压下,含预压裂隙岩样在浸泡后的强度相比完整岩样未浸水时有较大幅度的下降。比较不同水压浸泡后裂隙岩样,随着浸泡水压的增大,岩样强度降低程度越大;随着围压的增大,岩样强度随水压增大降低的程度逐渐减小。含预压裂隙岩样若不考虑压力水浸泡作用,第二次加载强度与第一次加载相比亦有所降低,围压越大,降低程度越小,裂纹对岩体强度的影响越小。与"完整"岩体相比,裂隙岩体对水软化作用更加敏感,长期浸泡后岩体力学性质弱化明显,更易产生不稳定问题。 展开更多

关键词 水岩作用 裂隙岩体 软化作用 重复加载 干湿循环作用 饱水—风干循环作用 岩石劣化机制 节理岩体失稳破坏

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考虑降雨条件陕北Q_(2)黄土斜坡稳定性的非线性劣化研究 被引量：4

15

作者 周少伟 边小卫 +2 位作者 李卫波 马园园 李菲 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期218-226,共9页

降雨致灾是陕北黄土斜坡最常见的灾害之一,揭示降雨对黄土斜坡稳定性影响特征有利于预防滑坡灾害的发生。通过一系列室内试验研究了降雨条件下陕北Q_(2)黄土的力学特性变化特征,并结合数值模拟分析了其对陕北黄土斜坡稳定性的影响。首... 降雨致灾是陕北黄土斜坡最常见的灾害之一,揭示降雨对黄土斜坡稳定性影响特征有利于预防滑坡灾害的发生。通过一系列室内试验研究了降雨条件下陕北Q_(2)黄土的力学特性变化特征,并结合数值模拟分析了其对陕北黄土斜坡稳定性的影响。首先设计干湿循环试验(循环路径和次数)以模拟降雨条件(如强度、频次等);其次通过三轴剪切试验获取陕北Q_(2)黄土的力学性质的变化规律;最后以陕北地区某黄土斜坡为例,利用有限元计算并分析不同降雨条件下斜坡安全系数和塑性区的变化特征。结果表明:(1)干湿循环作用后Q_(2)黄土的抗剪强度存在非线性劣化特征。当干湿循环次数超过一定范围后,黄土物理力学性质参数劣化的边际效应减弱,并趋于稳定。(2)降雨作用下黄土斜坡的稳定性呈现出随着降雨频次或降雨强度的增加而降低的趋势。(3)Q_(2)黄土斜坡的塑性区范围随着Q_(2)黄土力学性能的不断劣化而增大,体现了降雨条件对黄土斜坡稳定性影响的非线性特征。研究结果为降雨型滑坡预防提供参考。 展开更多

关键词 降雨条件 Q_(2)黄土 干湿循环作用 抗剪强度 安全系数 黄土斜坡 非线性劣化 陕北地区

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