冻融及加卸荷条件下川藏铁路典型岩石力学特性的劣化规律

作者：汤明高; 许强; 邓文锋; 陈旭; 周剑; 赵欢乐

来源：地球科学, 2022, 1-16.

• 川藏铁路
• 加卸荷试验
• 冻融循环
• 力学特性
• 劣化规律

为了探究川藏铁路沿线典型岩石冻融循环条件下的劣化规律，选取昌都-林芝段的花岗岩、片麻岩和砂岩为试验对象，开展冻融循环条件下岩石加卸荷试验，结果表明：1）随着冻融循环次数的增加，岩石抗压强度损失率达30%，粘聚力降幅达18.4%，内摩擦角降幅达10.5%，弹性模量逐渐下降，泊松比逐渐增加；2）三轴压缩试验中，岩样的变形模量呈现与抗压强度类似的劣化趋势，但是变形模量的劣化幅度比抗压强度劣化幅度大；冻融循环作用下岩石抗压强度越大劣化程度越低，对砂岩的劣化最明显，片麻岩次之，花岗岩最小；3）与三轴压缩试验相比，在卸围压试验中，冻融循环作用对岩石的卸荷量同样有劣化作用，卸荷程度较小时岩石劣化并不明显，随着卸荷量的逐渐增加，卸荷量大于80%时，岩石的变形模量呈指数型下降，泊松比呈指数型增加；4）随着冻融循环次数的增加，三轴压缩试验中由拉张和剪切破坏造成的裂纹数量增多；卸围压试验中岩石以拉张破坏为主；岩石微裂纹数量增加的同时，不平整度增加，矿物颗粒之间的胶结状态变差；5）综合试验结果分析，冻融作用对岩石劣化作用最强的为砂岩，其次是片麻岩，最弱为花岗岩。

• 单位
  地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室; 成都理工大学