干濕循環(huán)和化學(xué)腐蝕共同作用下單裂隙非貫通試樣力學(xué)特征的試驗研究
本文關(guān)鍵詞: 巖石力學(xué) 裂隙巖體 化學(xué)腐蝕 干濕循環(huán) 力學(xué)特征 破壞特征 出處:《水利學(xué)報》2016年12期 論文類型:期刊論文
【摘要】:以水庫庫岸邊坡消落帶節(jié)理巖體的實際賦存環(huán)境為背景,采用在類巖石材料中預(yù)制裂隙的方法來模擬節(jié)理巖體,通過干濕循環(huán)試驗的方法,研究了裂隙試樣在酸性Na_2SO_4溶液、中性Na_2SO_4溶液和堿性NaOH溶液中浸泡并經(jīng)歷干濕循環(huán)作用后的力學(xué)特性和破壞特征,分析了浸泡在不同化學(xué)溶液中的裂隙試樣在經(jīng)歷不同干濕循環(huán)作用后其力學(xué)特征的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:自然及不同化學(xué)溶液下裂隙試樣的峰值強度和彈性模量隨著裂隙傾角的增加均呈現(xiàn)出先減小后增大的變化規(guī)律。不同化學(xué)溶液和干濕循環(huán)共同作用下裂隙試樣的劣化程度逐漸加劇,其峰值強度和彈性模量隨干濕循環(huán)次數(shù)的劣化規(guī)律基本一致,但不同裂隙傾角下其劣化程度卻存在一定的差異,其中裂隙傾角為45°時,試樣的劣化程度最大,90°和30°時居中,而60°和0°時最小。酸性化學(xué)溶液加劇了裂隙試樣的干濕損傷劣化程度,而堿性化學(xué)溶液對裂隙試樣卻存在一定的抑制作用。完整試樣和裂隙傾角為90°試樣的破壞特征基本相似,為張拉破壞模式;0°時裂隙試樣呈現(xiàn)為"H"型的張拉破壞模式;在30°和45°時其呈現(xiàn)出張剪混合破壞;60°時為剪切破壞。
[Abstract]:Under the background of the actual occurrence environment of jointed rock mass in the slope and drop zone of reservoir bank, the method of prefabricating fractures in rock-like materials is used to simulate the jointed rock mass. By means of dry and wet cycle test, the fracture specimen in acid Na_2SO_4 solution is studied. Mechanical properties and failure characteristics of neutral Na_2SO_4 solution and alkaline NaOH solution soaked in dry and wet cycle. The variation of mechanical characteristics of fractured specimens immersed in different chemical solutions after different dry and wet cycles was analyzed. The results showed that the peak strength and elasticity of fractured specimens were obtained under natural and different chemical solutions. With the increase of fracture dip angle, the modulus showed a change law of decreasing first and then increasing. The deterioration degree of fracture specimen increased gradually under the combined action of different chemical solution and dry and wet cycle. The peak strength and modulus of elasticity are basically the same with the number of dry and wet cycles, but there are some differences in the deterioration degree of the samples under different fracture inclination angles. When the crack inclination angle is 45 擄, the maximum deterioration degree of the specimen is 90 擄and 30 擄, respectively. But at 60 擄and 0 擄, the acid chemical solution aggravated the degree of dry and wet damage deterioration of fracture specimen, while alkaline chemical solution inhibited fracture specimen to some extent. The failure characteristics of intact sample and 90 擄fracture sample were similar. The fracture specimen shows "H" tensile failure mode at 0 擄and shear failure at 30 擄and 45 擄at 60 擄.
【作者單位】: 西安理工大學(xué)土木建筑工程學(xué)院;西安理工大學(xué)巖土工程研究所;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51269024,11302167) 陜西省教育廳自然科學(xué)專項(2013JK0609)
【分類號】:TV223
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1 衛(wèi)軍;余t,
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