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水—岩相互作用作为工程岩土体稳定重要研究内容,是岩土工程相关学科研究的前沿领域。干湿循环过程是水—岩相互作用的重要组成部分。以湖南万佛山景区典型的微风化-中风化红砂岩为研究对象,以自然条件下干湿循环作用导致岩性劣化对栈道安全的影响为研究目的。通过室内试验得到不同干湿循环条件下景区红砂岩劣化后的物理参数,用最小二乘法进行数据拟合,并按规范对拟合后的数据进行修正。利用数值模拟技术对干湿循环条件下景区典型地段红砂岩栈道工程中的锚杆力学性质、岩石锚杆基础竖向位移沉降、栈道结构安全性进行系统研究,以期为景区栈道的设计、施工及评估与维护提供参考。主要研究成果如下:1、通过室内试验对景区红砂岩物理力学性质进行了研究(1)建立了不同干湿循环条件下红砂岩吸水率拟合曲线关系。结果表明干湿循环红砂岩早期的劣化影响较为显著,红砂岩吸水率和干湿循环次数呈正相关关系。(2)获取了不同干湿循环条件下红砂岩抗压强度、应力-应变全过程曲线。并采用最小二乘法建立了不同干湿循环条件下弹性模量拟合曲线关系。发现红砂岩抗压强度、弹性模量与干湿循环次数增长呈负相关性。(3)通过直剪试验,采用最小二乘法建立红砂岩粘聚力、内摩擦角拟合曲线关系。发现红砂岩抗剪强度与干湿循环次数增长呈负相关性,干湿循环次数增长对红砂岩粘聚力的影响大于对红砂岩内摩擦角的影响。研究发现景区研究区域红砂岩介于二类~三类之间,经历20次干湿循环后其单轴抗压强度达到12MPa。2、研究发现,随着红砂岩干湿循环次数的增加,栈道锚杆在相同锚固深度的条件下其轴力、应力均呈增长趋势。干湿循环影响范围主要在锚固深度0-1.4m深度区间,在0.4m附近影响达到最大,在栈道锚杆设计以及健康监测过程中应该加以关注。3、景区栈道排水条件的差异导致不同地段岩体干湿循环次数不同,由此引起不同地段栈道锚杆轴力及剪力发生差异性变化。因此,景区栈道排水系统的设计与施工直接影响红砂岩劣化进程,影响栈道结构安全性能。4、悬臂式三层栈道结构的上、中、下3个竖向岩石锚杆基础(嵌固段)的竖向位移沉降不同,其顺序为:上部>下部>中部。在岩体干湿循环20次后,嵌固段最大变形量为0.170mm<1.33mm。5、随着红砂岩岩体干湿循环次数的增加,栈道结构产生的挠度增大。干湿循环20次后,最大挠度为2.02mm。按梁桥设计规范主梁跨中挠度限值为L梁/600=5mm内标准,景区栈道仍能满足安全性能要求。