不同冻结状态下含单裂隙岩石动态抗拉特性研究

目的：为探明冻融和动态扰动双重作用对寒区露天矿边坡岩体稳定性的影响。方法：利用摆锤冲击加载SHPB试验系统研究干燥、饱水和冻结状态下完整、含预制单裂隙花岗岩的动态峰值载荷、加载速率敏感性及破坏模式;建立了含裂隙饱和动态巴西盘数值模型,并验证了模型正确性,模拟不同加载速率下裂隙充水饱和试样的破坏模式和强度率效应。结果：结果表明：相同加载速率下,冻结强度>干燥强度>饱水强度,完整试样强度大于含裂隙试样,预制裂隙降低了试样的强度;不同含水和冻结状态下试样的动态抗拉峰值载荷与加载速率呈正向幂函数关系,表现出应变率强化效应,干燥、饱水、冻结状态下完整、含裂隙试样的增速分别为0.465、0.456、0.445和0.479、0.438、0.480,冻结强化动态强度,饱水弱化强度,预制裂隙放大了加载速率敏感性;裂隙充水会增大饱和试样的强度、裂纹扩展范围增大。结论：研究结果为揭示冻结状态下含单裂隙岩石动态破裂机理提供试验和模拟支撑。