不同高孔隙水压砂岩三轴压缩力学特性及多向破裂机制

高坝水库蓄水后，坝基及库岸岩体水压环境改变，易诱发岸坡失稳、坝体垮塌等工程问题。为探究不同恒定水压对坝基裂隙岩体作用差异与机制，开展了带初始损伤砂岩不同高恒定孔隙水压三轴压缩试验研究，同时结合CT与电镜扫描对其多向破裂机制进行了分析。试验结果表明：（1）在围压为80 MPa条件下，孔隙水压越大，砂岩脆性越强，峰值强度越低，体积扩容应力越小，孔隙水压由10 MPa增至50 MPa，峰值强度降低33%。（2）孔隙水压不同，砂岩内部劣化范围和劣化效果差异显著，表现为砂岩试件破裂面形式多样、方向各异。CT扫描显示，随着孔隙水压增大，劣化作用由试件中部向两端扩散，水压-围压比小于25.0%，孔隙水压劣化作用主要集中在试件中部约1/3范围，水压-围压比大于62.5%，孔隙水压对整个试件均有明显劣化作用。（3）电镜扫描发现，随着孔隙水压增加，砂岩细观颗粒结构由剪切滑移破坏向剪切断裂破坏转变，砂岩微观晶体结构由菜花状向米粒状转变。宏观破坏模式由塑性破坏向脆性破坏转变，形成多向破裂面，与孔隙水压作用下细观结构中细颗粒不均匀堆积和大颗粒断裂有关，其中多向破裂面形成与其微观晶体结构抗剪强度直接相关。