多因素耦合作用下巖石凍融損傷機理試驗研究.pdf

1、巖石凍融損傷研究因其極強的寒區工程應用背景，已經成為巖石力學學科的研究熱點。開展多因素耦合作用下巖石凍融損傷機理試驗研究，對高海拔寒區礦業開發等巖體工程中凍融災害的分析和防治，具有重要的理論價值和現實意義。
　　論文以砂巖為研究對象，通過開展加卸載作用后巖石的凍融損傷試驗和復雜環境下巖石凍融損傷試驗，綜合運用力學分析和核磁共振測試技術等手段，對多因素耦合作用下凍融巖石的物理力學性質變化和內部細觀結構變化進行了觀測和分析，并基于試驗

2、結果對巖石凍融損傷機理進行了研究。
　　取得的主要成果如下:
　　(1)加卸載作用后巖石在凍融0-135次時，試件質量無顯著變化，整體形狀完好，單軸抗壓強度隨凍融次數增加略微下降，試件泊松比變化規律不顯著。彈性模量隨著加卸載中卸荷點的增大而有所降低，凍融作用使試件脆性有所增強。
　　(2)化學環境對巖石試件損傷影響非常大，溶液內試件隨凍融次數的增加，質量和抗拉強度顯著減小，試件表面出現不同程度的剝落和掉塊。
　　

3、(3)黃砂巖試件的孔隙度隨凍融次數增加總體呈緩慢上升態勢，內部損傷模式為:初始階段微小尺寸的新孔隙產生較快，后續小孔隙的擴展緩慢。加卸載操作未對試件內凍融損傷模式和孔隙結構演變造成顯著影響。
　　(4)紅砂巖試件孔隙度隨凍融次數增加基本呈線性增加態勢，化學溶液顯著加速了巖石試件的孔隙擴展。內部損傷模式為:巖石在凍融初期原生小孔隙擴展為大尺寸孔隙，隨后巖石內部又產生新的次生小孔隙，小孔隙會迅速擴展為大孔隙直至坍塌破壞。
　　結