饱水-风干循环作用下砂岩强度劣化规律试验研究 |
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引用本文: | 都奎建, 兰恒星, 刘世杰, 等. 2024. 石窟寺砂岩阶段异质性劣化特征与损伤机制研究[J]. 工程地质学报, 32(6): 1951-1962. doi: 10.13544/j.cnki.jeg.2022-0192. |
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作者姓名: | 都奎建 兰恒星 刘世杰 包含 李黎 |
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作者单位: | ①.长安大学地质工程与测绘学院,西安 710064,中国;②.中国科学院地理科学与资源研究所,资源与环境信息系统国家重点实验室,北京 100101,中国;③.中国文化遗产研究院,北京 100029,中国;④.长安大学公路学院,西安 710064,中国 |
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基金项目: | 国家重点研发计划项目(资助号:2019YFC1520601),国家自然科学基金项目(资助号:42041006, 41927806) |
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摘 要: |
砂岩是我国石窟寺最常见的赋存岩石类型,其本身疏松多孔,易发生强烈的水-岩溶蚀作用,严重威胁着石窟寺岩体的稳定性及宝贵的艺术价值。本文通过室内干湿循环模拟试验,从宏观力学与微观结构方面研究了水-岩溶蚀条件下安岳石窟砂岩的劣化损伤规律,探讨了石窟寺砂岩的阶段异质性劣化特征与损伤机制。研究发现:质量、波速、强度等岩石基本物性指标均随干湿循环进行而逐渐劣化;孔隙变化、微观形貌变化、矿物含量变化具有阶段性劣化特征,是决定砂岩阶段异质性劣化效应的3个关键因素。 劣化损伤可分为3个阶段:以孔隙扩展主控的第1阶段、以微观接触结构损伤主控的第2阶段、以穿晶破裂主控的第3阶段。基于干湿循环作用下砂岩的阶段异质性劣化特征与损伤规律,本文进一步建立了砂岩劣化损伤演化模型,并针对性地提出了石窟寺岩体修护建议,可为长期处于水-岩溶蚀条件下的石窟寺岩体保护提供一定的理论依据。
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关 键 词: | 岩石力学 石窟砂岩 干湿循环 阶段性劣化 损伤机制 |
收稿时间: | 2022-04-20 |
修稿时间: | 2022-11-20 |
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