冻融损伤岩体质量评价方法研究

闻磊^1,2，沈建琳²，梅松华¹，黄英华³，唐雄涛⁴，寇子龙²

1. 水能资源利用关键技术湖南省重点实验室2. 石家庄铁道大学工程力学系3. 长沙矿山研究院有限责任公司4. 中铁电气化局集团北京建筑工程有限公司

摘 要：利用取自西藏玉龙地区某露采矿山边坡的红砂岩进行冻融循环试验,分析饱水岩样不同冻融次数后的质量、纵波波速、弹性模量、单轴抗压强度、应力应变曲线以及岩石冻融前后微观特征变化。利用衰变函数模型计算红砂岩的衰变常数和半衰期,分析红砂岩冻融完整性损失,结合RMR岩体质量评价体系,研究该露采矿山边坡岩体冻融损伤后的岩体质量变化,探讨冻融损伤岩体质量评价方法,从而获得可靠的岩体力学参数。研究结果表明:衰变函数模型适用于露采矿山边坡冻融岩石强度衰减问题,红砂岩冻融衰变常数为0.043 35,半衰期为16次;随着冻融过程的进行岩石表层颗粒逐步剥落,前期冻融对红砂岩影响较大,仅前5次冻融红砂岩边坡岩体质量就由Ⅱ级好岩体变为Ⅲ级中等质量岩体,5次至50次冻融区间内RMR值逐步降低并趋于平缓,但仍为Ⅲ级中等质量岩体。针对冻融损伤岩体质量评价研究可为冻融岩体力学参数的修正及冻融试验成果的工程转化提供帮助。

关键词：露天矿边坡;冻融循环;岩体质量;岩石完整性;衰变;