【摘要】 在干湿循环条件下，接缝表面粗糙度系数、面壁抗压强度和基本摩擦角逐渐减小。

干湿循环作用下节理面微形态的变化直接影响节理岩体的力学性质，进而影响库岸边坡的变形稳定性[1-3]。

 

在这项研究中，我们设计并进行了一项试验，旨在量化水库反复涨落对节理岩体性质的影响。结果如下：

 

首先，在反复干湿循环下，节理表面的粗糙度、局部坡度和起伏程度逐渐减小。此外，高度参数和纹理参数呈现出先急剧下降后缓慢下降的趋势。在前 5 个干湿循环中，恶化尤其明显。

 

在干湿循环条件下，接缝表面粗糙度系数、面壁抗压强度和基本摩擦角逐渐减小。节理岩体的抗剪强度(定量和实验测得)表现出一种劣化趋势，受微观形态劣化、面壁强度和节理表面摩擦特性的控制。

 

最后，干湿循环过程确定了接头表面组织参数和力学性能的变化趋势。本文的研究成果为岸坡涨落带内岩体的劣化破坏分析提供了良好的基础。

 

在干湿循环条件下，接合面的高度参数和纹理参数先快速下降，然后缓慢下降。这种趋势最适合用指数函数拟合。基于节理面微观结构参数、墙体抗压强度和基本摩擦角，分析干湿循环作用下节理岩体抗剪强度退化规律。

 

计算结果与试验结果吻合较好，表明干湿循环下节理面的微形貌和节理壁强度直接影响节理岩体的抗剪强度。干湿循环下微观形貌参数与接合面剪切强度退化并不紧密同步；这主要与干湿循环的过程有关。钙质胶结物的溶解和溶解以及各种长石矿物的水岩物理化学作用导致节理面微观形貌和力学性能的恶化。

 

[1] L. F. Shen, X. T. Feng, P. Z. Pan, and H. Zhou, “Experimental research on mechano-hydro-chemical coupling of granite with single fracture,” Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, vol. 29, no. 7, pp. 1379–1388, 2010.

[2] P. Li and J. Liu, “Experimental and theoretical studies on the effects of water content on shear creep behavior of weak structural plane of sandstone,” Hydrogeology and Engineering Geology, vol. 36, no. 6, pp. 49–53+67, 2009.

[3] J. Liu, X. T. Feng, X. L. Ding, and H. M. Zhou, “In situ tests on creep behavior of rock mass with joint or shearing zone in foundation of large-scale hydroelectric projects,” Key Engineering Materials, vol. 261–263, pp. 1097–1102, 2004.

 

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