冻融循环作用下隧道围岩单轴力学特性试验研究

针对冻融循环对隧道围岩力学特性的损伤问题，文章以中国沈阳在建地铁隧道砂岩为研究对象，采用MTS815.02多功能岩石力学试验分析系统对该隧道砂岩分别进行了不同冻融循环次数下的连续单轴压缩试验和连续单轴蠕变试验，分析了砂岩的各关键物理参数随冻融循环次数变化的规律。实验结果表明：冻融循环对砂岩产生了较为明显的劣化效应，随着冻融循环次数的逐渐增加，砂岩峰值强度、弹性模量均逐渐减小，峰值应变、泊松比逐渐增大。采用Origin软件对实验数据进行拟合发现，各参数与循环次数值之间均满足指数函数关系，即在相同冻融次数下，荷载水平越高，砂岩蠕变特性越显著，在第六级荷载水平下，冻融循环次数越多，砂岩破坏时的荷载水平越小，蠕变速率越小，破坏模式逐渐由脆性过渡到延性。