冻融红砂岩蠕变损伤模型

45°层理最敏感

针对冻融循环下层状红砂岩，建立考虑层理角度影响的蠕变损伤模型，为寒区层状岩体长期稳定性提供技术依据。

Wei, Yin · Xiaoya, Wang · Shuai, Zheng · 张琨 · 张峰瑞

Case Studies in Construction Materials 2024

参数信息

稳态蠕变速率

0.0168 ×10⁻²·h⁻¹

稳态蠕变速率

0.0368 ×10⁻²·h⁻¹

长期强度

65.47 MPa

长期强度

46.28 MPa

长期强度

121.17 MPa

长期强度

77.64 MPa

长期强度

124.78 MPa

技术优势

能预测冻融后长期强度

建立了考虑冻融循环影响的蠕变损伤模型，可定量估算不同冻融次数和层理角度下的长期强度，为工程设计提供依据。

45°层理是薄弱面

试验表明45°层理角对三轴蠕变特性影响最大，长期强度最低（40次冻融后46.28 MPa），工程中应重点防范该取向的岩体。

应用场景

• 寒区隧道长期稳定性评估：预测寒区隧道围岩在冻融循环下的长期蠕变变形，提前评估稳定性。
• 层状岩体边坡蠕变分析：考虑层理角度影响，分析层状岩体边坡的长期蠕变和潜在破坏模式。
• 岩石工程长期安全监测：根据冻融后长期强度变化规律，制定重点监测指标和预警阈值。
• 冻融环境下岩石工程：为寒区岩体工程设计提供冻融损伤参数，提高长期耐久性。