基于室内试验与细观本构模型研究湿度对砂岩脆性特性的影响

岩石脆性是预测岩爆发生及反映岩爆倾向性的重要参数，而湿度对岩石脆性特性有显著的影响。岩石宏观力学特性及峰后脆性破坏模式均与其内部微裂纹产生、蔓延、贯通等细观结构演化密切相关。因此，本文开展了青砂岩，米白砂岩与灰黑砂岩在干燥、自然与饱和含水率条件下的常规三轴压缩力学试验，并构建了拓展的细观湿度损伤本构模型。试验结果验证了提出的细观湿度损伤本构模型的有效性。综合不同湿度下不同类型砂岩变形、强度、脆性破坏模式与能量耗散规律，分析了湿度对砂岩脆性特性的影响，并研究了砂岩脆性对湿度的敏感性分析。研究表明：(1)青砂岩在不同湿度下破坏全过程中能量耗散量更大，相较于其他两类砂岩脆性特征更显著;(2)米白砂岩在不同湿度条件下峰值强度劣化程度最高、能量耗散变化最大，因此米白砂岩脆性对湿度最敏感。