凍融和干濕作用下表生板巖的劣化行為與機制

吳國鵬，諶文武，崔凱，王珮

(1.蘭州大學 西部災害與環境力學教育部重點實驗室，甘肅 蘭州，730000；2．蘭州理工大學 甘肅省土木工程防災減災重點實驗室，甘肅 蘭州，730050)

板巖等低級變質巖常出露于白龍江流域等構造交互地區。該地區處于秦嶺褶皺系南緣，松潘—甘孜褶皺系東側，受區域構造地質背景及其主干斷裂帶的控制，新構造運動顯著，造山活動強烈[1]。板巖所在志留紀地層是該地區滑坡、崩塌和泥石流發育最為活躍的地質單元[2]。區內年降雨量、蒸發量大，時空分布極不均勻，地表溫度變化范圍大，季節性凍土分布較廣[3]。全年的降水、蒸發、地表溫度變化、季節性凍土共同為板巖等低級變質巖創造了充分的凍融-干濕交替環境。巖石在凍融、干濕交替作用下的劣化是一個較復雜的過程，其作為巖土工程相關學科研究的前沿領域，是工程巖體穩定研究的重要內容之一。國內外研究者對巖石在凍融、干濕環境下劣化的研究成果較多，如：YAMABE等[4-5]研究了砂巖壓縮系數、剪切率、電阻率、單軸抗壓強度以及三軸抗壓強度等 物理、力學指標隨凍融循環次數的變化規律；DEL ROA等[6-7]研究了花崗巖、安山巖每次凍融后的超聲波波速、抗壓強度和硬度隨循環時間的變化情況；FATIH[8]建立了適合特定石灰石凍融循環后單軸抗壓強度的預測方程式；JAVIER等[9]認為超聲波波速衰減是最合適作為凍巖損傷程度評價參數；BADGER等[10-13]對砂巖、頁巖這兩種沉積巖在干濕循環作用下的劣化機理、力學性能進行了研究；……