高海拔致密砂岩冻融的阴阳坡效应试验研究OA

岩石的冻融损伤是高海拔山区工程建设不可忽视的问题。南向阳坡和北向阴坡的岩石冻融损伤差异显著,进而产生明显的阴阳坡效应,给寒区工程的边坡冻融防护建设带来了极大困难。为探究阴阳坡效应下岩石的冻融损伤演化规律,本文以致密砂岩为研究对象,结合高海拔地区阴、阳坡的气候特征,开展阴、阳坡条件下砂岩的冻融循环试验,对冻融循环后砂岩的表观特征、物理性质参数和细观结构特征进行分析,阐明阴、阳坡条件下砂岩冻融损伤差异的原因。结果表明:阳坡砂岩的冻融损伤劣化模式主要为颗粒剥落和裂纹扩张,而阴坡砂岩主要为颗粒剥落。随着冻融循环周期增加,阴、阳坡砂岩的质量及纵波波速呈先陡后缓的减小趋势,而孔隙率逐渐增大,且阳坡砂岩的物理性质劣化程度高于阴坡。基于扫描电镜图像处理技术,采用截面孔(裂)隙率和盒维数以实现阴、阳坡砂岩细观冻融损伤的定性与定量分析。阴、阳坡砂岩冻融损伤存在差异的原因在于其内部冰水相变过程不同。