矿业研究与开发

作者：冻融循环下腐蚀砂岩裂纹扩展特征离散元法模拟研究

关键词：离散元软件;冻融循环次数;腐蚀裂隙砂岩;双轴压缩试验;裂纹扩展

随着气候变化的加剧,冻融循环及化学侵蚀对寒冷地区岩土工程的影响越来越大.因此,研究冻融下腐蚀裂隙岩体裂纹扩展规律对保障岩土工程的安全有重要价值.基于离散元方法,模拟分析了裂隙砂岩在冻融循环和不同化学环境下的裂纹扩展特征,研究了化学腐蚀对砂岩在冻融循环中裂纹扩展的影响.研究结果表明,随着化学环境的变化和冻融次数的增加,裂隙砂岩的孔隙度逐渐增大,容易发生裂纹扩展.其中,在酸蚀条件下裂纹扩展最为严重,在碱蚀条件下裂纹扩展较小,说明酸性环境更容易导致砂岩损伤. 此外,模拟结果还表明,与单一冻融循环相比,在化学腐蚀作用下,裂隙砂岩的裂纹扩展速度更快,裂纹数量明显增多.研究结论可为深入理解砂岩冻融循环和化学腐蚀作用下的裂纹扩展机理提供参考.

来源：2024年第12期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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