饱水裂隙岩石冻融变形特性研究

寒区岩体在裂隙水冻胀作用的影响下发生损伤劣化，严重威胁寒区工程建设安全。针对孔隙率不同的绿砂岩、红砂岩和花岗岩开展了饱水裂隙岩石的冻融循环试验，分析了不同裂隙长度、裂隙宽度和岩性的岩石在冻融循环过程中随时间和温度变化的变形规律，得到了饱水裂隙岩石冻融变形特征值的变化特征，探究裂隙长度、裂隙宽度及岩性对冻融应变特征值的影响，分析了裂隙岩石冻融变形特性和破坏机制。试验结果表明：（1）不同裂隙几何参数岩石冻融应变变化过程可分为7个阶段：冷缩阶段、冻胀阶段、冻胀趋稳阶段、热胀阶段、融缩阶段、融缩回弹阶段和融缩趋稳阶段；（2）饱水裂隙岩石冻融应变随温度变化的曲线为不能闭合的滞回环，出现“冻融滞回”现象，且随冻融次数增加，滞回环逐渐上移，残余应变逐渐增加；（3）饱水裂隙岩石冻融应变特征值包括最大应变、残余应变、冻胀幅值和融缩幅值，且应变特征值与裂隙长度、裂隙宽度和岩体岩性相关，裂隙岩石冻融破坏是残余应变逐渐累积的过程。