低温环境下红砂岩蠕变特性及其模型

为研究低温环境下岩体工程的长期稳定性,以饱水状态下的陕西红砂岩为研究对象,采用MTS810岩石力学试验机进行不同温度(20,-10,-20℃)条件下的分级加卸载单轴蠕变试验,研究了不同温度条件下红砂岩的蠕变特性及温度对岩石蠕变特性的影响。根据蠕变试验结果,将岩样总应变分为瞬时应变和蠕变应变,瞬时应变由瞬时弹性和瞬时塑性应变组成,蠕变应变由黏弹性和黏塑性应变组成。结果表明,瞬时应变随应力水平的增加而增大,瞬时弹性应变与应力呈近似线性关系;随着应力水平的增加,黏塑性应变随时间逐渐增加,总应变中黏塑性应变的比例也趋于增大。随着温度的降低,岩样瞬时应变及相同应力水平下的蠕变应变均减小,蠕变持续时间延长,岩石破坏强度提高。根据岩样的变形特性结合蠕变试验结果,引入分数阶微积分,建立考虑低温影响的非线性流变模型;采用通用全局优化算法结合最小二乘法中的Levenberg-Marquarat算法对不同温度环境中的蠕变试验结果进行参数识别,理论曲线与试验结果吻合度较高,尤其加速蠕变阶段效果较好,表明该模型能够很好地描述红砂岩在低温环境下的蠕变行为;对不同温度条件下的模型参数进行分析,结果表明,随着温度的降低弹性模量E_3(T)呈抛物线式增长,而弹性模量E_1(T),E_2(T)及黏性系数η_1(T)呈指数形增长,为冻结法施工和寒区岩体工程长期稳定性分析提供理论依据。     

预裂爆破在中硬且裂隙发育红砂岩地区的应用研究

介绍了湖南省湘耒高速公路边坡开挖爆破施工时,在中等坚硬且裂隙发育红砂岩地区实施预裂爆破的试验情况。试验取得了较好的效果，解决了施工中的难题。     

掺灰改良在红砂岩路床填筑施工中的应用

以S50长(沙)芷(江)怀化至芷江段工程为例,针对减少弃方、保护环境的要求,对该工程的红砂岩弃方进行掺灰改良后用于路床96区的填筑,在设计好路床填料改良方案的基础上,对红砂岩路床填筑施工进行了详细的研究,并提出了几点控制措施,取得了良好的施工效果。     

红砂岩粗粒土路基填料试验分析

本文对风干的红砂岩粗粒土及饱水红砂岩粗粒土路堤填料进行了CBR试验、耐崩解试验、压缩试验和剪切试验.试验结果说明水对红砂岩粗粒土的CBR值影响明显,但是其加州承载比均大于规范要求.红砂岩粗粒土适合作为高等级公路的路基填料,但是在实际工程应用时要注意水对红砂岩粗粒土软化的影响.     

红砂岩掺配建筑垃圾和生活垃圾及煤矸石制砖技术

本文简要介绍以红砂岩、建筑垃圾、生活垃圾及煤矸石为原料制砖专利技术。     

高温后非共面双裂隙红砂岩力学特性试验研究

利用岩石力学伺服试验机与声发射仪,对经历不同高温后非共面双裂隙红砂岩试样(尺寸为80 mm×160 mm×30 mm)进行单轴压缩试验,分析高温对非共面双裂隙红砂岩强度变形特性与裂纹演化特征的影响。结果表明,非共面双裂隙红砂岩的峰值强度与杨氏模量均随着温度的增加呈先增大后减小的非线性变化规律,在温度为300℃时达到最大值,然而,峰值应变随着温度的增加呈非线性增大。基于对非共面双裂隙红砂岩加载过程中的声发射特征分析,应力–时间曲线上每发生一个明显的应力跌落对应会产生一个较大的声发射事件,体现在试样上为产生一条新裂纹或原有裂纹扩展;通过照相量测技术,分析了不同高温作用后非共面双裂隙红砂岩试样的裂纹演化特征。最后探讨了温度对非共面双裂隙红砂岩起裂与贯通应力的影响及其对力学参数的影响机制,起裂应力随着温度的增加呈先增大后减小,在300℃时为最大值;而常温至600℃时,贯通应力呈增大趋势,但由600℃增至900℃时,贯通应力变化不大。     

高应变率下红砂岩"冻伤效应"

对低温冻结红砂岩进行动态冲击实验，研究高应变率下红砂岩动态力学特性的温度效应，运用损伤理论和能量理论，分析不同负温对红砂岩强度、损伤变量及能量耗散的影响，结合断口形貌分析，探究红砂岩在较低负温下动态力学强度出现劣化的原因.研究表明:较低的负温(-30℃后)会使红砂岩出现"冻伤"，导致高应变率下岩石动态力学强度的急剧降低，宏观上则容易出现动力扰动下的瞬时工程灾变.根据断口形貌分析，较低的负温会导致红砂岩内部组成物质间界面处生成大量裂纹，这些裂纹尖端塑性变形能力差，在高应变率加载下极易失稳扩展发生低应力脆性破坏，而胶结物由于组成矿物成分复杂更易受负温影响，因此在动荷载和负温双重作用下往往是胶结物处先产生破坏，进而引起红砂岩整体的破裂.      

干湿循环作用下赣南红砂岩风化土的摩擦强度研究

为了研究红砂岩土的摩擦强度,以赣南地区红砂岩风化土为研究对象,分别进行了5次干湿循环模拟,分析不同含水率、密实度和循环次数对红砂岩土内摩擦角的影响.试验结果表明:红砂岩风化土的内摩擦角随着循环次数的增加而减小,受前4次循环作用影响较大;当循环次数达到5次以后,内摩擦角几乎不再变化.     

长沙轨道工程废渣土-红砂岩制砖小试研究

在对长沙地铁工程废渣土-红砂岩及掺加原料(煤矸石、膨润土、粉煤灰)进行试验研究和分析的基础上,开展烧结空心(多孔)砖的小型模拟试验,初步提出利用红砂岩制造烧结空心(多孔)砖的可行性方案。