考虑干湿循环效应的砂岩边坡稳定性研究.pdf

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1、第35卷第6期矿冶工程V01．35№62015年12月MININGANDMETALLURGICALENGINEERDGDecember2015考虑干湿循环效应的砂岩边坡稳定性研究①王莎莎，谢学斌，肖崇春，陈秋松(中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410083)摘要：选取安徽某矿山具有典型代表性的砂岩进行了砂岩强度干湿循环室内试验，对干湿循环作用下砂岩强度指标衰减的变化规律进行了初步探讨；在此基础上，结合砂岩干湿循环效应对砂岩边坡进行了稳定性分析。研究结果表明：随着干湿循环次数增加，砂岩质量损失率、吸水率呈正相关关系，这是导致岩石强度衰减的重要因素；砂

2、岩强度、弹性模量、粘聚力则呈负相关变化，内摩擦角呈正相关关系，无论曲线变化趋势是增大或者减小，其变化幅度总是先大后小，并最终会趋于稳定；随着干湿循环次数增加，边坡稳定性降低，安全系数递减。研究结果可为相关边坡设计和防护的计算参数选取提供参考。关键词：砂岩；干湿循环；力学特性；边坡；稳定性；边坡防护中图分类号：TU411文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．0253—6099．2015．06．005文章编号：0253-6099(2015)06—0020—05ImpactofCyclicWettingandDryingonStabilityo

3、fSandstoneSlopeWANGSha—sha，XIEXue—bin，XIA0Chong-chun，CHENQiu—song(SchoolofResourcesandSafetyEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：TherepresentativesandstoneofamineiflAnhuiProvincewasselectedforthelaboratorytestonthesandstonestrengthaftercyclesofw

4、ettinganddrying，forthepurposeofapreliminaryinvestigationonthestrengthattenuationruleforsandstoneaftercyclicwettinganddryingeffect．Basedonthat，stabilityofsandstoneslopewasanalyzedwiththecyclicwettinganddryingefecttakenintoaccount．Theresearchresultsshowedthat，withtheincreasedcycle

5、sofwettinganddrying，sandstonemasslossrateandwaterabsorptionrateshowedapositivecorrelation，whichwasanimportantfactorleadingtotherockstrengthattenuation，thestrength，elasticmodulusandcohesionshowedanegativecorelation，whiletheinternalfrictionanglewasinapositivecorelation．However，the

6、variationcurves，nomatterupordown，alwaysshowedadecliningtrendintheamplitudeandtendstobestablefinally．Withthewettinganddryingcycleincreased，theslopestabilitywasreduced，showingaprogressivedecreaseinthesafetycoeficient．Thisresearchresultcanbeofreferencefortheselectionofcalculationpa

7、rameterinslopeandprotectiondesign．Keywords：sandstone；wettinganddryingcycle；mechanicalbehavior；slope；stability；slopeprotection由于降雨、河流水位升降等原因引起的地下水位干湿交替状态，对岩体强度造成了很大的损伤，严重影的变化，岩体经常处于干湿循环状态。这种干湿循环响边坡的稳定性和安全性。因此，探究周期性干湿循作用对岩体来说是一种“疲劳作用”，它对岩体的劣化环对岩体强度的影响规律具有一定的研究价值和实际作用通常比持续浸泡还要强。干湿循

8、环作用是一意义。目前，国内外学者在水对岩石损伤研究方面积种累积性发展的过程，即一次循环效应并不