干湿循环作用下云母石英片岩抗剪性能劣化规律及机理

Law and Mechanism of Shear Degradation of Mica Quartz Schist under Dry-Wet Cycles

摘要

在干湿循环作用下，片岩的抗剪性能劣化对片岩边坡长期稳定性具有重要影响.以鄂西北广泛分布的云母石英片岩为研究对象，通过开展一系列室内试验，揭示其抗剪性能劣化规律及机理.吸水性试验及直剪试验结果表明，云母石英片岩的吸水率随着干湿循环次数增加呈逐渐上升的趋势，抗剪强度及残余抗剪强度随干湿循环次数的增加呈逐渐下降的趋势，抗剪性能劣化效应明显.结合扫描电镜测试所得云母石英片岩微观结构变化规律，揭示其抗剪性能劣化机理：干湿循环作用下，云母石英片岩片理面逐渐扩展开裂，内部矿物颗粒强度软化，颗粒间胶结弱化，岩石骨架变得松散；粘聚力主要受矿物颗粒之间的胶结程度影响，劣化速率较快；内摩擦角主要受矿物颗粒嵌固程度和颗粒本身强度的影响，劣化速度相对较慢.

关键词

云母石英片岩 / 干湿循环 / 抗剪强度 / 劣化机理 / 工程地质

Key words

mica quartz schist / dry-wet cycles / shear strength / deterioration mechanism / engineering geology

基金资助

国家自然科学基金项目(41772314)

江苏省高等学校自然科学研究项目(20KJB170020;21KJB570010)

湖北省科技厅重点研发项目(2021BCA219)

湖北省自然资源厅科技项目(ZRZY2022KJ17)