干湿交替作用后砂岩破裂过程实时观测与分析

采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了天然状态及干湿交替作用后的完整和含预制圆孔砂岩试件的单轴压缩破裂试验。利用显微镜观察了砂岩裂纹萌生、扩展以及试件的失稳破坏过程。经过干湿交替作用后岩样更容易在较低的应力状态下发生裂纹的扩展，并且裂纹扩展的初始阶段一般表现为拉破裂。完整试件的裂纹是随机性的三维扩展，而有预制圆孔试件一般是从预制圆孔周边开始扩展。天然状态下的预制圆孔试件在起裂时从圆孔的压应力集中区产生剪切裂纹；而干湿交替作用后，起裂时可能先从拉应力集中区产生拉裂纹，并且裂纹演化过程更为复杂一些，破裂形式多样化。与天然状态相比，经过干湿循环作用后的砂岩破坏脆性降低，强度等力学参数也随干湿交替次数增加而逐渐降低。