冻融循环下云母石英片岩三轴力学特性与强度预测模型

作者：沈小轲; 朱杰兵^*; 王小伟; 汪斌; 李聪

来源：长江科学院院报, 2021, 38(03): 83-96.

• 云母石英片岩
• 冻融循环
• 力学特性
• 三轴压缩
• 片理面
• 抗压强度

为探究云母石英片岩物理力学特性受冻融循环作用的影响,对饱水云母石英片岩开展了0、25、50、75、100次冻融循环试验,并对试样分别进行了4级围压下的常规三轴压缩试验,研究了其动弹性参数、三轴压缩破坏形式及三轴抗压强度的变化规律,取得如下成果:(1)随着冻融循环次数的增加,三轴抗压强度、动弹性模量、动剪切模量及动体积模量呈指数衰减,黏聚力及内摩擦角则呈线性衰减趋势;(2)随着冻融循环的进行,围压对试样强度的增大作用逐渐削弱,冻融循环对试样强度的劣化作用逐渐凸显;(3)冻融作用使云母石英片岩三轴压缩破坏形态由张拉破坏逐步演化为顺片理剪切破坏;(4)基于Jaeger破坏准则建立了一种以冻融循环次数、片理面倾角及围压为控制参数的斜交片理云母石英片岩三轴抗压强度预测模型,预测结果与实测数据具有较好的一致性。研究成果可为研究云母石英片岩冻融损伤劣化规律提供参考。

• 单位
  岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室; 河海大学; 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室