【目的】为探究寒区冻融损伤与开挖卸荷损伤对岩体力学特性的影响,【方法】对砂岩开展了考虑卸荷与冻融损伤两个损伤因素以不同作用顺序下的室内力学试验,分析砂岩力学特性及能量演化规律。【结果】结果显示:岩样单轴抗压强度与弹性模量均在“卸荷-冻融”条件劣化最大,破裂形态随循环次数增大由剪切破坏逐渐向拉剪复合破坏演化且主破坏面及张拉裂纹易沿宏观冻融裂纹发展;损伤劣化使岩样耗散能及其占比增大,储能极限减小。【结论】结果表明:岩样冻融时的初始孔隙状态对劣化程度有较大影响,前期冻融损伤对卸荷损伤的反馈程度要低于前期卸荷损伤对冻融损伤的反馈程度;卸荷与冻融对岩样的损伤机制对岩样破坏形态、耗散能占比及弹性能储存释放有直接影响。
【目的】为探究寒区冻融损伤与开挖卸荷损伤对岩体力学特性的影响,【方法】对砂岩开展了考虑卸荷与冻融损伤两个损伤因素以不同作用顺序下的室内力学试验,分析砂岩力学特性及能量演化规律。【结果】结果显示:岩样单轴抗压强度与弹性模量均在“卸荷-冻融”条件劣化最大,破裂形态随循环次数增大由剪切破坏逐渐向拉剪复合破坏演化且主破坏面及张拉裂纹易沿宏观冻融裂纹发展;损伤劣化使岩样耗散能及其占比增大,储能极限减小。【结论】结果表明:岩样冻融时的初始孔隙状态对劣化程度有较大影响,前期冻融损伤对卸荷损伤的反馈程度要低于前期卸荷损伤对冻融损伤的反馈程度;卸荷与冻融对岩样的损伤机制对岩样破坏形态、耗散能占比及弹性能储存释放有直接影响。
寒区陡高岸坡开挖卸荷岩体的冻融侵蚀作用严重影响着开挖边坡的长期稳定与安全。以某寒区边坡开挖卸荷岩体为对象,综合考虑开挖扰动与冻融循环侵蚀交互作用的室内试验方案,以卸荷量为损伤划分标准开展三轴卸荷损伤试验制备卸荷损伤岩样,随后进行冻融循环试验与再承载力学试验。结果表明:冻融循环作用引发卸荷损伤砂岩内部孔隙裂隙的进一步扩展,其再承载峰前应变增长速率明显加快,且峰前应变量随冻融次数的增加而降低;指数函数模型较好的描述了再承载峰值强度的劣化规律,其量值受到围压大小的控制;卸荷效应为冻融循环侵蚀提供了作用通道,冻融6次时卸荷损伤砂岩表观出现宏观裂纹,且随着冻融次数的增加而发生变形扩展,再承载破坏形态表现出冻融次数越多,破裂块体或破坏裂纹也随之增多。
寒区陡高岸坡开挖卸荷岩体的冻融侵蚀作用严重影响着开挖边坡的长期稳定与安全。以某寒区边坡开挖卸荷岩体为对象,综合考虑开挖扰动与冻融循环侵蚀交互作用的室内试验方案,以卸荷量为损伤划分标准开展三轴卸荷损伤试验制备卸荷损伤岩样,随后进行冻融循环试验与再承载力学试验。结果表明:冻融循环作用引发卸荷损伤砂岩内部孔隙裂隙的进一步扩展,其再承载峰前应变增长速率明显加快,且峰前应变量随冻融次数的增加而降低;指数函数模型较好的描述了再承载峰值强度的劣化规律,其量值受到围压大小的控制;卸荷效应为冻融循环侵蚀提供了作用通道,冻融6次时卸荷损伤砂岩表观出现宏观裂纹,且随着冻融次数的增加而发生变形扩展,再承载破坏形态表现出冻融次数越多,破裂块体或破坏裂纹也随之增多。