循环扰动和高温作用下砂岩的岩爆倾向性及破坏特征研究

为了揭示循环扰动和高温影响下砂岩的岩爆机制，开展了循环扰动和高温作用下砂岩单轴压缩试验和CT扫描试验，研究了不同条件下砂岩的力学特性、岩爆倾向性及破坏特征，探讨了岩爆倾向性与破坏特征的关系。研究结果表明：循环扰动和高温对砂岩的力学性能及岩爆倾向性影响效果显著；无循环扰动砂岩的单轴抗压强度、弹性模量及岩爆倾向性随温度的升高呈先增加后降低的趋势，200℃为该类砂岩的阈值温度，受循环扰动砂岩的力学特性及岩爆倾向性随温度的上升而降低；而砂岩的力学特性及岩爆倾向性随循环应力幅值增加而下降；随着循环应力幅值和温度的增加，砂岩破坏模式由劈裂破坏向剪切破坏转变，同时砂岩的岩爆倾向性与裂隙三维分形维数呈良好的负相关关系；此外，高温对砂岩的力学性能、岩爆倾向性及破坏程度影响效果强于循环扰动。研究结果可为高温工程岩爆防治提供理论依据和工程参考价值。