地科學院溫韬教授團隊長期從事凍融岩石力學、滑坡演化機理及預測與防治、岩土體穩定性評價與數值模拟、岩石力學特性表征、機器學習等方面的研究，團隊碩士生郭威在核心期刊《礦業研究與開發》上發表題為《凍融作用下寒區砂岩力學特性劣化規律及數值分析》的研究論文。永利6774app手机版官网為論文第一署名單位，碩士生郭威為論文第一作者，溫韬教授為該文通訊作者，本項研究得到西藏自治區科技項目和國家自然科學基金項目共同資助。

研究凍融岩石的物理力學特性損傷劣化規律和岩石漸進劣化機制對于保障寒區工程建設的穩定性具有實際意義。文章以高寒地區砂岩為研究對象，對五組岩樣進行0、10、20、30和40次不同周期的凍融循環試驗，再進行圍壓為0MPa、3MPa、6MPa、9MPa和12MPa的常規三軸試驗，之後建立PFC3D模型對比分析砂岩力學劣化規律和宏微觀能量變化趨勢。研究結果表明：凍融次數和圍壓的增加導緻岩石的破壞從脆性向延性轉變。随着凍融次數的增加，岩石峰值黏聚力、内摩擦角及彈性模量都大幅下降。随着圍壓的增加，岩石峰值總能量、彈性能及耗散能都大量增加。總裂紋數、拉張裂紋數和剪切裂紋數都随着軸向應變的增加展現出S型增長的特點，加載初期以剪切裂紋為主，加載至塑性階段開始出現拉伸裂紋。研究結果可為寒區岩石力學特性劣化機理及變形破壞分析提供一定的指導。

圖1 不同圍壓下應力應變曲線

圖2 0次和40次凍融循環時不同圍壓下能量變化規律

圖3 0次和40次凍融循環時不同圍壓下岩樣破裂特征

圖4 論文首頁