冻融循环作用下泥质白云岩力学特性及损伤演化规律研究
冻融循环条件下岩石弹性模量变化规律研究
Variability of elastic modulus in rock under freezing-thawing cycles
YAN Xi-dong1, LIU Hong-yan1, XING Chuang-feng2, LI Chao1
(1.College of Engineering & Technology, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China; 2. Engineering Survey & Design Company of China Railway Seventh Group Co., Ltd., Zhengzhou, Henan 450016, China)
摘 要：岩体冻融损伤机制为温度降低使岩体中的水发生相变、体积膨胀、产生冻胀力的作用，岩体中的微裂隙在冻胀力的 作用下扩展延伸，温度升高时，融化的水进入新的裂隙，冻结成冰再次产生冻胀作用，反复循环使裂隙网络扩展，最终造成 岩体的损伤。基于此，从弹塑性力学、断裂力学的角度出发，研究了在冻胀力的作用下单裂隙扩展特性，推导了冻胀力与裂 纹扩展长度之间的关系，利用Mori-Tanaka方法建立了岩体宏观损伤量与冻胀力及冻融次数之间的关系式，讨论了岩体弹性 模量与冻融次数、冻胀应力以及渗透系数的变化规律，并与试验结果进行了比较分析。结果表明，岩体在冻融循环条件下的 弹性模量随冻融次数的增加呈非线性减小；冻胀应力越大，岩体弹性模量衰减越快；岩体的渗透系数越大，弹性模量衰减越 慢。 关 键 词：冻胀应力；渗透系数；裂纹扩展；弹性模量；冻融循环 中图分类号：TU 452 文献识别码：A 文章编号：1000－7598 (2015) 08－2315－08
冻融作用下断续节理岩体损伤与力学特性研究
冻融作用下断续节理岩体损伤与力学特性研究
龙士国;徐继同;李日进;刘雪儿;陈劲杰
【期刊名称】《防灾减灾工程学报》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】寒区断续节理岩体受冻融作用影响易发生失稳破坏。
为探究冻融作用下节理特征对岩体损伤与力学特性的影响,使用相似材料制备不同节理倾角、岩桥长度的断续节理试样,并开展冻融循环试验。
通过对冻融试样进行损伤分析与单轴压缩试验,得到了各类试样的劣化损伤特性及其对抗压强度与破坏模式的影响规律。
研究表明:冻融作用下,断续节理类岩石试样的劣化模式以片落模式为主,裂纹模式为辅,且不同节理特征试样间存在冻融损伤差异;节理特征与片落损伤的关联较小,但对裂纹扩展的影响显著,节理倾角越大,裂纹发育越不明显,岩桥长度越短,裂纹贯通越迅速,裂纹扩展程度不同是造成试样间冻融损伤差异的主要原因;在差异性冻融损伤的影响下,各类试样的抗压强度普遍降低,并随节理特征的变化表现出不同的强度损失规律;试样破坏过程中延性增强,节理尖端的拉伸裂纹减少、剪切裂纹增多,部分类型试样的破坏模式与岩桥贯通模式发生改变。
【总页数】9页(P137-145)
【作者】龙士国;徐继同;李日进;刘雪儿;陈劲杰
【作者单位】湘潭大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU45
【相关文献】
1.节理岩体冻融力学特性试验研究
2.考虑断续节理力学特性的岩体损伤本构模型
3.冻融-荷载作用下裂隙岩体损伤力学特性及本构模型研究
4.冻融-荷载作用下裂隙岩体损伤力学特性及本构模型研究
5.冻融荷载耦合作用下节理岩体损伤本构模型
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冻融条件下岩石损伤劣化机制和力学特性研究
试验研究(每循环冻融各 4 h，共 8 h)，并在不同循环次数下对试样进行饱和单轴压缩强度测试和质量变化测定。研
究发现：岩石冻融损伤劣化模式受多种因素影响，不仅与岩石自身特性、冻融温度及循环次数有关，还与所处环
境有关；在酸性条件下，岩石冻融强度损伤较纯水化条件下要剧烈得多。因此，纯水化环境下的冻融试验结果常
迄今为止，对于常温下岩石的损伤，国内外已 作了大量研究[3～5]，相比之下，对其冻融损伤的研 究略显不足，H. Nicholson 等[6]对十种岩石进行了冻 融循环试验，主要研究了岩性对岩石冻融损伤劣化 程度的影响。张全胜[7冻 融循环次数对损伤结构的影响。杨更社等[8]探讨了 冻融循环条件下岩石损伤扩展的本构关系。徐光苗 和刘泉声[9]研究了 2 种岩石在饱水条件下的冻融循 环试验，分析了相应的力学特性。然而，岩石的风 化是物理化学综合作用的结果，在不同水化环境条
(3) 冻融循环次数。冻融循环次数对岩石的冻 融损伤劣化影响也非常明显，这主要是由于不同的 岩石其耐久性不同。冻融循环次数越多，岩石受冻 融循环的影响则越明显。
(4) 冻融温度范围。冻融温度范围对岩石的冻 融损伤劣化有较大的影响。在试验上表现为冻融温 度范围越大，岩石受冻融循环影响越显著，而在工 程中则表现为严寒地区比一般季节性寒区冻融影响 要大。
件下的岩石冻融损伤劣化特性和力学反映特性同样 应该引起人们的足够重视，遗憾的是笔者至今没有 发现相关文献。
为此，本文针对 3 种岩石(粉砂质泥岩，辉绿岩， 白云质灰岩)及 2 种水化环境(蒸馏水饱和、饱和并 经 1%硝酸溶液浸泡侵蚀)分别进行冻融循环(每循 环冻融各 4 h，共 8 h)试验研究，并在不同循环次数 下对试样进行饱和单轴压缩强度测试和质量变化测 定。分析在不同水化环境条件下，不同种类岩石的 损伤劣化机制，力学反映特性，为寒区工程建设及 寒区工程安全运营提供参考。
岩石冻融循环对力学性质的影响试验研究与应用
岩石冻融循环对力学性质的影响试验研究与应用岩石是地壳中常见的材料之一，因其在地质和土木工程中的广泛应用而受到广泛关注。
岩石的冻融循环是影响其力学性质的重要因素之一。
本文将进行岩石冻融循环对其力学性质的影响进行试验研究，并探讨其在实际应用中的潜在价值。
一、冻融循环对岩石强度的影响冻融循环是指岩石在温度变化下的连续冻结和融化过程。
在冻结过程中，岩石中的水分会形成冰晶，膨胀产生内应力；而在融化过程中，冰晶融化后会造成岩石体积的缩小。
这样的反复冻融循环会对岩石的强度产生明显的影响。
通过试验研究，我们发现冻融循环会使岩石的强度逐渐降低。
冰晶的膨胀会导致岩石的微裂纹扩展，从而破坏内部结构。
此外，融化过程中冰晶的收缩也会加剧岩石内部的应力。
这些因素的综合作用会导致岩石的强度下降，甚至引发剧烈的破坏。
二、冻融循环对岩石自重应力的影响岩石作为地壳的一部分，其内部存在着自重应力。
冻融循环会对这种应力产生一定的影响。
当岩石经历冻结过程时，冰晶的膨胀会使原本平衡的自重应力发生变化。
特别是在持续的冻融循环过程中，岩石的内部结构会不断重组，使自重应力分布发生变化。
这些变化会导致岩石的应力状态失衡，增加岩石破裂和滑动的风险。
三、冻融循环对岩石孔隙度的影响岩石的孔隙度是其物理性质之一，对岩石的渗透性和承载能力具有重要影响。
冻融循环会对岩石的孔隙度产生影响。
在冻结过程中，岩石中的水分会形成冰晶，导致岩石的孔隙度增大。
冰晶的膨胀会使原本紧密排列的岩石颗粒分离，形成新的孔隙。
而在融化过程中，冰晶融化后会导致孔隙的消失或者减小。
这种连续的扩大和缩小过程会引起孔隙度的变化，从而对岩石的渗透性产生影响。
四、冻融循环在工程实践中的应用冻融循环对岩石力学性质的影响在工程实践中具有重要应用。
我们可以利用这一特性来评估岩石的稳定性，并采取相应的措施来预防可能的岩石破坏和滑坡事件。
例如，在隧道工程中，冻融循环会对岩石围岩的稳定性产生重要影响。
通过对冻融循环过程进行模拟试验，我们可以评估岩石围岩在不同温度条件下的稳定性，并确定适当的支护措施。
化学溶液和冻融循环作用后白砂岩三轴压缩力学性能试验研究
化学溶液和冻融循环作用后白砂岩三轴压缩力学性能试验研究李晓鹏;陈有亮;徐赔;钟梦琪;王乾【期刊名称】《水资源与水工程学报》【年(卷),期】2015(0)5【摘要】研究了不同溶液(H2O和HNO3溶液)浸泡与干燥状态下经冻融循环作用后白砂岩的力学性能。
根据试验结果分析了白砂岩基本力学性能的变化规律;从微观方面出发,探讨了不同溶液浸泡和冻融循环对白砂岩的损伤破坏作用。
研究表明:经过酸浸泡-冻融、水浸泡-冻融和只经冻融处理后的白砂岩峰值应力均有不同程度的降低,经过酸浸泡-冻融组的白砂岩峰值应力降幅最大,水浸泡-冻融组降幅次之,说明溶液浸泡和冻融循环对白砂岩均有损伤劣化作用。
只考虑溶液影响时,硝酸溶液对白砂岩的损伤程度最大。
前期处理条件相同的情况下,随着围压的增加,白砂岩的抗压强度和塑性变形随之增大。
相同围压条件下,白砂岩达到峰值应力时的变形和弹性模量的损失率随前期处理对白砂岩的损伤程度增加而增大。
【总页数】7页(P212-218)【关键词】化学溶液;低温冻融;三轴压缩;白砂岩;力学性能【作者】李晓鹏;陈有亮;徐赔;钟梦琪;王乾【作者单位】上海理工大学环境与建筑学院【正文语种】中文【中图分类】TU45【相关文献】1.单轴压缩下填充含缺陷砂岩力学性能试验研究 [J], 赵岩;王海龙;詹亮2.砂岩单轴三轴压缩试验研究 [J], 姜永东;鲜学福;许江;熊德国3.化学腐蚀下砂岩三轴压缩力学效应的试验 [J], 陈四利;冯夏庭;周辉4.酸性溶液化学腐蚀作用下花岗岩单轴压缩力学性能试验 [J], 王苏然;陈有亮;周倩;李玉成;徐超;曾健霜5.化学腐蚀和高温作用后白砂岩物理损伤及力学性能的试验研究 [J], 倪静;李晓鹏;潘宇平;耿雪玉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
冻融循环作用下泥岩的力学特性及损伤机理研究
PENG Cheng,TU Fuhao,FAN Junwei
( School of Civil Engineering, University of South China, Hengyang, Hunan 421001, China)
0 引 言
我国寒区分布广泛,永久性寒区和季节性寒 区占国土总面积的 60% 以上[1] 。 对于季节性寒 区岩土工程,由于低温导致岩体内水冰相变,如此 反复冻融过程将对岩体的物理和力学性质产生巨 大损伤,而冻融循环作用是造成寒区岩石损伤劣 化的重要因素[2] 。
国内外诸多学者对岩石的冻融损伤力学等方 面展开了相关研究。 贾海梁等[3] 研究了孔隙结 构和冻结速率对冻融损伤的控制与影响,当冻结 速率快、孔隙的渗透系数小时,则即使在连通孔隙 中,冻胀作用导致的未冻水压力仍会引起岩石的 损伤。 宋勇军[4] 研究了不同次数冻融循环条件 下单轴循环加卸载作用对红砂岩的物理力学特性 的影响;M. Krautblatte[5] 建立了岩-冰耦合力学模 型,描述 了 冻 融 损 伤 对 岩 石 边 坡 的 破 坏。 刘 哲 汛[6] 用 ABAQUS 对冻融循环后砂岩的热应力应 变以及单向受压应力应变进行了模拟。 程桦[7] 建立了毛细-薄膜水分迁移单元模型,探究了多孔 岩石在冻融循环过程中孔隙内部水分迁移导致的 冻融损伤问题。 H. Yavuz[8] 研究了冻融循环对安 山岩的单轴抗压强度以及纵波波速的影响。 史 越[9] 将横观各向同性体的柯西转轴方程和随机 损伤理论结合,建立了考虑荷载损伤状态下的层 状岩石损伤本构模型,揭示了层状岩石在单轴压 缩条件下的损伤演化机理。 宋彦琦[10] 以岩石动 态弹性模量为损伤变量建立了冻融损伤方程,研 究结果表明损伤随冻融次数增加而呈现指数衰减 型增大。 杨鸿锐[11] 通过研究砂砾岩在不同温度 区间下的冻融循环作用得到:岩石质量、波速、抗 拉强度均随冻融循环次数增加而减小,但随冻融
冻融循环对水泥土力学性能与声学特性影响试验研究
在制备水泥土试样前，先将干土按最优含水率配制成湿土并密封静置一昼夜，使水分保持均匀。
水泥用量按干土质量的15%掺入，制样时，向湿土中拌入并充分搅拌均匀。
参照JGJ/T 233-2011《水泥土配合比设计规程》，无侧限抗压强度试验试样尺寸为×150 m ×150 mm 正方体，劈裂抗拉强度试验试样尺寸为直径39.1 mm 、高80 m m 的圆柱试样。
制样时层击实，脱模后将试样密封并置于养护室内，养护95%，养护温度20±2 ℃，龄期28天。
试验方案待水泥土试样到达拟定龄期后，开始进行冻融循由此可见，无侧限抗压强度在近10次冻融循环中衰，后期冻融循环中衰减较慢。
这也可由图3所示的水泥粉质黏土试样的破坏形态可以看出，未经历冻融循环的试样在破坏时出现许多微裂纹，而10次冻融循环后的试样表面出现了2条明显的宽裂缝，试样脆性破坏特征较为明显。
图1 土的颗粒级配曲线1 0.1 0.01 1E -土粒直径 / mm2 冻融循环次数与无侧限抗压强度的关系0 20 40 60 80 100 120 140冻融循环周期 / 次冻融循环对劈裂抗拉强度的影响劈裂抗拉强度试验采用间接的径向劈裂法所示，计算公式为：σt =2 P π DhP 为试验破坏时的最大荷载，；h 为试样的高度，mm 。
冻融循环作用下水泥粉质黏土的劈裂抗拉强度试验所示，由图5可知，随着冻融循环次数的依劈裂抗拉强度逐步降低，其下降趋势满足二次根据式（2），未经历冻融循环的水泥粉质黏土平均劈裂抗拉强度为0.35 MPa ，10次冻融循环后其平均强度0.28 MPa ，降速为0.007 MPa/次，损失率为20%次冻融循环后其平均强度下降至0.18 MPa ，降速为MPa /次，总损失率为48.57%。
由此可见，劈裂抗拉强度在近10次冻融循环中衰减较快，后期冻融循环中衰减较慢，说明冻融循环对水泥粉质黏土的具有较强烈的侵蚀破坏作用，使得试样内部严重损伤和破裂，如图120 次冻融循环后的试样表面出现剥蚀现象，在破坏时表现明显的脆性破坏特征，试样表面出现一条近似贯通的竖向裂缝，破坏时间短促，说明其内部受到了一无侧限抗压强度试验中试样的破坏形态b 10次冻融循环a 0次冻融循环图4 径向劈裂示意图PPDh5 冻融循环次数与劈裂抗拉强度拟合关系曲线0 30 60 90 120冻融循环周期 / 次试验数据拟合曲线纵波波速与无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度的拟合关系可见随着强度增大，纵波波速逐渐增大，反之，波速减小。
化学溶蚀及冻融循环作用下砂岩的力学特性研究
Vol.40 No.6Dec. 2020第40卷第6期2020年12月防灾减灾工程学报Journnl of Disaster Prevention and Mitigation EngineeringDOI ： 10.13409/ki.jdpme.2020.06.021化学溶蚀及冻融循环作用下砂岩的力学特性研究，廖浩浩，陈有亮，李诗铭，印宇澄，彭辰曦，李 哲(上海理工大学环境与建筑学院，上海200093)摘要：选取云南的砂岩作为试验岩样，研究砂岩经过化学溶蚀及冻融循环作用下的力学特性。
通过对砂岩在3种水 化环境(PH = 3的HC1溶液、PH = 7的水溶液、PH = 12的Na()H 溶液)作用后分别进行循环冻融试验，并在不同冻 融循环温度(一20 °C 、一30 °C 、一40 °C 、一50 °C)作用下对试样进行单轴压缩试验和三点弯曲试验.结果表明：砂岩 经过化学溶蚀和冻融循环作用下的劣化损伤模式主要受冻融循环温度及不同水溶液影响，在不同的水溶液中，单 轴抗压强度、弹性模量、应力峰值和断裂韧度均随着冻融循环温度的降低而逐渐降低；HC1溶液浸泡后的砂岩损伤 变量最大，而在对砂岩有修补作用的NaOH 溶液中出现了负损伤的变化.关键词：砂岩；冻融循环；化学溶蚀；损伤机理；力学特性中图分类号:TU45 文献标识码：A 文章编号：1672-2132(2020)06-1009-09Mechanical Properties of Sandstone under Freeze-thaw Cycling andChemical CorrosionLIAO Haohao , CHEN Youliang, LI Shiming, YIN Yucheng , PENG Chenxi , LI Zhe(School of Env i ronme n t and Architecture , Un iversity of Shan g hai for Science and Tech n o l ogy , Shan g hai 200093, China)Abstract ： In this paper, test specimens taken from Yunnan were selected to study the mechanicalproperties of sandstone after chemical corrosion. The uniaxial compression strength test and three-point bending test were carried out on sandstone in 3 hydrated environments ( HC1 solution of PH = 3,aqueous solution of PH=7, NaOH solution of PH=12), and at different freeze~thaw cycling temper ature (—20°C , — 30°C , — 40°Cand — 50°C ). The test results show that the deterioration damage modeof the sandstone under freezing-thaw cycling and chemical corrosion is mainly affected by the freeze thaw cycling temperature and its environment. In different solutions, the uniaxial compressivestrength, modulus of elasticity, peak stress and fracture toughness gradually reduce with the decreaseof freeze-thaw cycling temperature. The damage variable of the sandstone after immersed in HC1 solu tion is the largest , while the sandstone is strengthened in the solution of NaOH , which repairs thesan d stone.Keywords ： sandstone ； freeze-thaw cycling ； chemical corrosion ； damage mechanism ； mechanicalproperties*收稿日期：2018-08-27 ；修回日期:2018-12-04基金项目：上海市软科学研究领域重点项目(186****6100)、国家外专局高端外专计划课题(GDT20183100437).国家自然科学基金项目(10872133)资助作者简介：廖浩浩( 1995-),男，硕士。
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收稿日期：2014-02-13 基金项目：国家自然科学基金 (No. 51068003） ；贵州省科技厅基金 (黔科合 J 字[2011]2324 号） 。 第一作者简介：吴安杰，男，1986 年生，博士，主要从事工程力学、岩土工程等方面的研究。E-mail: wuanjie163@
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第 11 期
吴安杰等：冻融循环作用下泥质白云岩力学特性及损伤演化规律研究
3067
增大，此时岩石中的初始微裂缝或微孔隙，在压力 的作用下逐渐完成闭合密实，称为压密阶段。 第 2 阶段：BC 曲线出现短暂的线形平缓期， 此时应力增加缓慢，而应变速度陡增，岩石表现出 局部滑移现象。曲线斜率降低，逐渐向稳定的线弹
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和减少试验数据的离散性。 2.2 室内快速冻融循环试验 将制作好的岩样采用自由浸水 48 h 饱和， 饱和 后的试样分为 7 组，每组 5 个岩样，放置在 BCD218C 低温数控恒温箱中，在 (20 2) ℃温度下冻 12 h ， 然 后 取 出 浸 泡 在 水 槽 中 ， 水 温 保 持 在
Abstract: Mechanical characteristics of saturated argillaceous dolomite under freezing–thawing cycles were tested by low temperature numerical control incubator BCD-218 C and computer-controlled electronic versatile testing machine WDW3100. In uniaxial compressive state, characteristics of stress–strain curves and law of peak stress, peak strain, elastic modulus and Poisson's ratio varying with freezing-thawing cycles were analyzed. Base on existing theory of damage mechanics, damage constitutive model of taking freeze-thaw cycle times and strain as control variables were established by introducing slope increase trend coefficient (correction coefficient). The results show that peak stress, peak strain and elastic modulus decrease exponentially; while Poisson's ratio increases linearly with increase of freezing-thawing cycles. For the effects of freezing and thawing cycles, the short line shape gentle stage appears after the first stage (compaction stage) in complete stress-strain curves, during this period, the rock shows partial slippage phenomenon. In addition, failure mode of the rock transforms from brittleness to ductility, which has pre-peak plastic hardening and post peak strain softening behavior. Theoretical constitutive model coincides with experimental results. Key words: argillaceous dolomite; freezing-thawing cycles; mechanical characteristics; slope increase trend coefficient; damage constitutive model
第 35 卷第 11 期 2014 年 11 月
文章编号： 1000－7598－(2014) 11－3065－08
岩 土 力 学 Rock and Soil Mechanics
Vol.35 No.11 Nov. 2014
冻融循环作用下泥质白云岩力学特性及 损伤演化规律研究
吴安杰 1，邓建华 2，顾 乡 1， A
B
C
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
E 5 0 局部放大区 B C A 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 D 1.0 1.2 F 1.4 1.6
(20 2) ℃， 融化 12 h， 即每个冻融循环周期为 24 h
（目的是模拟天然环境冻融周期） ，共进行了 30 次 循环。 2.3 单轴压缩试验 将每隔 5 次循环后的一组试样分别进行单轴压 缩试验，单轴压缩试验设备为 WDW3100 型微机控 制电子万能试验机，最大试验力为 100 kN，测量范 围 0.4% F.S.～100%F.S.，精度为 0.5%，调速范围 为 0.005～500 mm/min，位移分辨率为 0.001 mm。 试验加载速率为 0.1 mm/ min， 径向变形采用千分表 控制，具体操作按文献[23]要求进行。
岩
－
土
力
学
2014 年
本身的特殊的力学性质，受水作用影响很大[1 8]，就 岩石冻融循环问题国内外学者进行了一些研究
[9－21]
3
试验结果及其分析
单轴压缩试验结果数据见表 1（以每组岩样的
，
但涉及的岩石类型较少，且研究手段也较单一。虽 然损伤力学的出现和发展对岩石力学性质、破坏机 制的研究开辟了新思路， 但到目前为止， 仍没有找到 一种较普遍适用的岩石本构关系模型。 建立以冻融循 环次数和应变为控制变量的本构模型很少[18
1
引
言
出来置于复杂的气候环境中。受冻融环境的影响， 岩石的力学性质将发生变化，这种变化往往会造成 重大的灾害事故，因此，研究冻融循环条件下岩石 的力学响应和变化机制对工程的设计、施工及安全 运行具有重大意义。 岩石材料不同于一般的固体介质，它具有岩体
贵州是一个多山的省份，山地占全省面积绝大 部分且气候多雨潮湿，低温凝冻天气出现频繁。泥 质白云岩在该地区分布广泛，在基坑、边坡、隧道 等开挖施工过程中使大量原先处于地下的岩石暴露
2.1 试样制作 钻芯取样、室内切割、打磨等工序，将同一批新鲜 岩块加工成 50 mm×100 mm （直径×高度） 的圆柱体 标准试样。 借助 RS-ST01C 非金属超声波检测仪 （声 时测量精度为 0.1 s）进行岩样纵波波速测定，按 波速相近的原则选出岩样，确保岩样初始状态相同
应力 / MPa
(1. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 2. School of Civil Engineering and Architecture, Guizhou University, Guiyang 550003, China)
（1.西南交通大学 土木工程学院，成都 610031；2.贵州大学 土木建筑工程学院，贵阳 550003）
摘 要：针对饱水状态下的泥质白云岩，采用 BCD–218 C 低温数控恒温箱、WDW3100 型微机控制电子万能试验机进行不 同冻融循环状态下的单轴压缩试验，对其在单轴状态下应力-应变曲线变化特征以及抗压强度、峰值应变、弹性模量、泊松 比的变化规律进行了分析。在现有的损伤力学理论基础上，引入斜率增大趋势系数，建立了以冻融循环次数和应变为控制变 量的本构模型。结果表明，在冻融循环过程中，单轴抗压强度、峰值应变、弹性模量参数呈指数下降趋势，泊松比呈线性增 加的趋势；受冻融循环的影响，应力-应变全过程曲线在第一阶段后出现短暂的线形平缓阶段，具有岩石局部滑移现象；岩 石破坏形态从脆性向延性转化，具有峰前塑性硬化和峰后应变软化等行为特征。理论本构模型与试验结果相符合。 关 键 词：泥质白云岩；冻融循环；力学特性；斜率增大趋势系数；损伤本构模型 中图分类号：TU 452 文献标识码：A
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试验过程
泥质白云岩采自贵州地区某边坡处，通过现场 （1）应力-应变曲线 饱水的泥质白云岩试样经历不同冻融循环次 数后单轴压缩状态下的应力-应变关系曲线如图 1 所示（为了使图片更清楚，每组选取了一条典型曲 线） 。
冻融 0 次 冻融 5 次 冻融 10 次 冻融 15 次 冻融 20 次 冻融 25 次 冻融 30 次
－19]
平均值为代表值） 。 从试验压力机设备系统上可以直 接获得单轴压缩状态下压力-位移全过程曲线及文 档数据， 经处理可得应力-应变全过程曲线、 峰值应 力（抗压强度） 、峰值应变等参数。采用曲线峰前近 似直线段（第 3 阶段）进行线性拟合，并计算出弹 性模量和泊松比。
表 1 泥质白云岩单轴压缩试验结果 Table1 Results of uniaxial compressive testing of argillaceous dolomite under different freeze– thaw cycles
Research on mechanical properties and damage evolution law of argillaceous dolomite under freeze-thaw cycles
WU An-jie1, DENG Jian-hua2, GU Xiang1, HONG Yu1