循环荷载下砂岩节理力学特性及其细观结构参数演化规律研究
摘要：
沿江公路穿越三峡库区消落带,周期性水位涨落(145 m～175 m)使岸坡节理承受循环应力,久而久之影响岸坡稳定性.针对此工况设计 4 种荷载上限(0.11 MPa、0.31 MPa、0.81 MPa、1.31 MPa),对砂岩节理开展循环加卸载试验,并结合三维形貌扫描,揭示节理面细观结构、宏观变形、能量耗散的演化规律.研究结果表明:1)库区砂岩节理面粗糙高度大多分布在-1.6 mm～1.6 mm之间,节理开度呈高斯分布,且随循环荷载上限的增加,节理面初始刚度逐渐增大;2)节理变形主要集中在首次加载阶段,后逐渐趋于稳定,其变化规律受循环次数和循环荷载上限的共同影响,可用数学模型δ=bnc σ进行描述,拟合相关系数达 0.98;细观结构参数(接触面积比、空隙体积、平均嵌入深度)随循环次数和循环荷载上限的变化规律也可用该模型描述;3)节理变形随接触面积比与平均嵌入深度的增加而增大,且增长速率逐渐减缓,可用幂指数小于 1 的正幂函数描述;单位面积耗散能受循环荷载上限及细观结构参数影响显著,其演化规律符合幂函数关系.研究结果可为沿江公路岸坡的稳定性分析和灾害预测提供一定的科学依据.
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作者：
赵勇,万革新,郝泳,周林昆,苏小鹏
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刊名：
公路交通技术
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年期：
2025.5
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