Abstract:
龙游石窟,这一千年古迹,受长期侵蚀风化及人类活动影响,出现显著变形破坏.本研究针对龙游石窟围岩-泥质粉砂岩,通过模拟雨季与旱季交替变化环境下的干湿循环试验,结合SEM扫描电镜分析、单轴压缩和单轴压缩蠕变试验探究含水状态、干湿循环次数对泥质粉砂岩的短期力学特性和长期力学特性的影响.研究结果表明:干湿循环作用会加剧岩石内部结构劣化,内部孔洞增多并连通,结构变得松散.随着循环次数增加,无论是干燥还是饱水状态,岩石的峰值应变和强度均逐渐降低,且饱水状态损伤更为严重,干燥岩石的单轴抗压强度呈负指数函数降低.根据蠕变曲线发现,随着干湿循环次数的增加,瞬时应变和总蠕变量逐渐增大,水对瞬时应变的影响尤为显著.长期强度随着干湿循环次数增加而降低,饱水试样的长期强度是干燥试样的46%~51%.通过Burgers模型分析,发现干燥试样的瞬时弹性模量EM约为饱和状态下的1.91~2.32倍,干湿循环次数越高,瞬时弹性模量EM越小,但到达稳态蠕变所需时间参数Td和黏滞系数ηM与应力水平的相关性不明显,难以全面反映干湿循环及水对岩石的综合影响.本研究为理解龙游石窟岩石劣化机制及评估石窟长期稳定性提供了重要参考.
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工程地质学报
ISSN: 1004-9665
Year: 2024
Issue: 6
Volume: 32
Page: 2003-2016
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