考虑冻结时长及边界条件的砂岩损伤力学特性

摘要

为研究冻结时长和边界条件对砂岩损伤演化规律，开展了不同冻结时长和不同边界条件下砂岩力学特性试验研究。结果表明，3种边界条件（饱和边界、不透水层边界、孔隙含水边界）下，随冻结时间增加砂岩单轴抗压强度逐渐减小，且减小速率在逐渐减小；砂岩变形可分为压密阶段、弹性变形阶段、裂纹稳定发展阶段、裂纹非稳定发展阶段和破坏后阶段5个阶段；饱和边界和不透水层边界条件下，砂岩单轴压缩破坏类型主要为剪切破坏，孔隙含水边界条件下砂岩破坏类型主要为劈裂破坏；0～60 d内冻结时长对孔隙含水边界砂岩强度影响最小，对饱和边界砂岩强度影响最大，不透水层边界介于两者之间；给出了考虑冻结时长的砂岩受荷损伤本构关系，研究结果可为西部富水区井筒解冻后灾害防治等提供参考。

关键词

冻结时长 / 砂岩 / 边界条件 / 损伤演化 / 力学特性