干湿交替对砂岩力学特性影响的试验研究

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (12): 3704-3708.

干湿交替对砂岩力学特性影响的试验研究

姚华彦^{1, 2}，张振华²，朱朝辉¹，施一春¹，李元³

1.合肥工业大学土木与水利工程学院，合肥 230009；2.三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点试验室，湖北宜昌 443002； 3.二滩水电开发有限责任公司，成都 610051

收稿日期:2009-10-30 出版日期:2010-12-10 发布日期:2010-12-21
基金资助:
国家自然科学基金项目（No. 50909053）；三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室开放基金（No. 2008KDZ07）；合肥工业大学博士专项资助项目（No. GDBJ2009－013）；三峡大学博士启动基金（No. 0620080083）。

Experimental study of mechanical properties of sandstone under cyclic drying and wetting

YAO Hua-yan ^{1, 2}, ZHANG Zhen-hua², ZHU Chao-huⁱ¹, SHI Yi-chun1, LI Yuan³

1. School of Civil and Hydraulic Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China; 2. Key Laboratory of Geological Hazards on Three Gorges Reservoir Area, Ministry of Education, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002, China; 3. Ertan Hydropower Development Co., Ltd., Chengdu 610021, China

Received:2009-10-30 Online:2010-12-10 Published:2010-12-21
Supported by:
姚华彦，男，1979年生，讲师，博士，主要从事岩土力学与工程方面的教学和研究工作。

摘要/Abstract

摘要：

由于地下水位的升降等原因，岩体经常处于干湿交替状态，这对岩体工程的长期稳定性不利。以红砂岩为研究对象，进行了干燥－饱水干湿交替作用后的常规单轴和三轴压缩试验研究，获得了砂岩应力-应变曲线，分析了其变形破坏特征。相对于没有经过干湿交替作用的干燥试件，经过不同次数的干燥－饱水交替作用后，砂岩的弹性模量、单轴和三轴抗压强度、黏聚力、内摩擦角等都有不同程度的降低。各力学指标的总体变化趋势是在第1次饱水之后均有较大幅度的下降，此后，随着干湿交替作用次数增加其降低的幅度逐渐减小，干湿交替作用使岩石的延性增强。在围压作用下，砂岩的峰值强度均随着围压的增大而增大，干燥试件强度的围压效应要比多次干湿交替作用后的试件显著。

关键词: 岩石力学, 试验研究, 力学特性, 干湿交替, 变形, 强度

Abstract:

Cyclic wetting and drying usually occurs in rockmass for some reasons such as water level variation, which is fairly harmful for its long term safety. A series of uniaxial and triaxial compression experimental tests on sandstone under cyclic drying and wetting have been carried out. The corresponding complete stress-strain curves are obtained; and characteristics of deformation and failure are analyzed. Compared with the dry specimens, elastic modulus, cohesion, internal friction angle, uniaxial and triaxial compressive strengths of the specimens under “dry-saturation” cycling are all decreased to some degree. The general trend is that all mechanical indices have a relatively sharp decline after the first time saturated with water; and thereafter, decrease gradually followed by an increase in cycling times. The rock samples become more ductile under cyclic drying and wetting. Sandstone peak strength increases along with the increasing of confining pressure. The effect of confining pressure on peak strength is greater for dry specimens than for “dry-saturation” cycling specimens.

Key words: rock mechanics, experimental study, mechanical properties, cyclic drying and wetting, deformation, strength

中图分类号:

TU 411

姚华彦，张振华，朱朝辉，施一春，李元. 干湿交替对砂岩力学特性影响的试验研究[J]. , 2010, 31(12): 3704-3708.

YAO Hua-yan, ZHANG Zhen-hua, ZHU Chao-hui, SHI Yi-chun, LI Yuan. Experimental study of mechanical properties of sandstone under cyclic drying and wetting[J]. , 2010, 31(12): 3704-3708.

参考文献

相关文章 15

[1]	涂园, 王奎华, 周建, 胡安峰, . 有效应力法和有效固结压力法在预压地基强度计算中的应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 645-654.
[2]	李剑, 陈善雄, 余飞, 姜领发, 戴张俊. 预应力锚索加固高陡边坡机制探讨[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 707-713.
[3]	宋义敏, 张悦, 许海亮, 王亚飞, 贺志杰. 基于非均匀特征的岩石蠕滑与黏滑变形演化研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 363-371.
[4]	王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[5]	樊科伟, 刘斯宏, 廖洁, 方斌昕, 王建磊, . 袋装石土工袋剪切力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 477-484.
[6]	刘家顺, 王来贵, 张向东, 杨建军, 孙嘉宝, . 部分排水条件下饱和黏土渐近状态本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 485-491.
[7]	张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519.
[8]	马维嘉, 陈国兴, 吴琪, . 复杂加载条件下珊瑚砂抗液化强度试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 535-542.
[9]	王峰, 张建清, . 考虑颗粒强度尺寸效应的原型堆石料破碎特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 87-94.
[10]	李小刚, 朱长歧, 崔翔, 张珀瑜, 王睿, . 含碳酸盐混合砂的三轴剪切试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 123-131.
[11]	张艳博, 孙林, 姚旭龙, 梁鹏, 田宝柱, 刘祥鑫, . 花岗岩破裂过程声发射关键信号时频特征试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 157-165.
[12]	赵晓彦, 万宇豪, 张肖兵. 汶马高速公路千枚岩堆积体岩块定向性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 175-184.
[13]	郑坤, 孟庆山, 汪稔, 余克服, . 珊瑚骨架灰岩三轴压缩声发射特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 205-213.
[14]	王忠凯, 徐光黎. 盾构掘进、离开施工阶段对地表变形的影响范围及量化预测[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 285-294.
[15]	尹光志, 鲁俊, 张东明, 李铭辉, 邓博知, 刘超, . 真三轴应力条件下钻孔围岩塑性区及增透半径研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 1-10.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed