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题名砂岩冻结/解冻过程蠕变特性研究
被引量：1
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作者
宋勇军
操警辉
程柯岩
杨慧敏
毕冉
张琨
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机构
西安科技大学建筑与土木工程学院
中冶地集团西北岩土工程有限公司
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出处
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期93-103,共11页
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基金
国家自然科学基金面上项目(11972283,42277182)。
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文摘
寒区岩体长期经受荷载与冻融的共同作用,若不考虑冻融过程对其长期力学行为的影响,将会给寒区工程建设和安全运营带来重大的安全隐患。为此,以寒区某边坡工程砂岩为研究对象,通过开展不同冻结温度下的冻结/解冻过程单轴分级加载蠕变试验,使岩石在同一应力状态下处于冻结和解冻过程,真实再现寒区工程岩体长期力学响应特征。以此研究冻结/解冻过程对岩体长期力学特性的影响,并对其蠕应变、稳态蠕变速率及长期强度等宏观力学指标进行量化分析。结果表明:(1)砂岩冻结过程先后经历冷缩阶段、冻胀阶段和稳态蠕变阶段,解冻过程只经历融缩阶段和稳态蠕变阶段;冷缩阶段和融缩阶段砂岩发生收缩变形,冻胀阶段则发生膨胀变形;(2)冻结/解冻温度为-5℃/25℃、-10℃/25℃、-15℃/25℃时,砂岩蠕应变较常温状态下蠕应变增幅范围分别为102%~193%、81%~126%、105%~194%,解冻后稳态蠕变速率较冻结前最大增长3.65倍、4.31倍、5.56倍,冻结/解冻过程蠕变砂岩的长期强度是常温状态下长期强度的96.33%、88.52%、75.44%;(3)应力对冷缩、冻胀变形的产生起抑制作用而对融缩变形的产生起促进作用;冻结温度越低,冻胀变形和解冻后融缩变形越明显。文章提出的将蠕变与冻融过程相结合的试验方法能较为真实地反映工程实际,该方法为寒区岩体工程长期稳定性评价提供新途径。
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关键词
蠕变特性
冻结/解冻过程
冷缩应变
冻胀应变
融缩应变
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Keywords
creep characteristics
freezing/thawing process
cold shrinkage strain
frost heave strain
melting shrinkage strain
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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