王 偉，龔傳根 ，朱鵬輝 ，朱其志，徐衛(wèi)亞

（1.河海大學 巖土力學與堤壩工程教育部重點實驗室，江蘇 南京 210098；2.河海大學 江蘇省巖土工程技術(shù)工程研究中心，江蘇 南京 210098）

1 研究背景

巖石是一種多孔介質(zhì)材料，不同巖性材料內(nèi)部都存在一定量的微裂紋、微孔隙、節(jié)理等缺陷，當其與水相遇，在水巖不斷耦合作用下，巖體會產(chǎn)生膨脹、潤滑、泥化、軟化、崩解現(xiàn)象，進而導致巖體產(chǎn)生風化，微觀上礦物顆粒之間的黏結(jié)力逐漸弱化，巖體物理力學特性發(fā)生改變，最終導致宏觀上巖體發(fā)生變形，甚至破壞。錦屏水電站位于金沙江最大支流雅礱江普斯羅溝峽谷段，壩區(qū)兩岸山體陡峻，基巖裸露，1 820～1 900 m高程以下為大理巖出露段，庫區(qū)周邊環(huán)境地質(zhì)條件復雜，且水位變化影響范圍區(qū)域廣泛，季節(jié)性水位變化、汛期、非汛期或是計劃性周期蓄排水都會引起水位周期性變化，水庫高邊坡巖石承受水力干濕交替風化作用，導致巖石受風化程度嚴重，往往會誘發(fā)邊坡滑坡失穩(wěn)，由此給工程帶來諸多安全隱患。因此進行水巖耦合作用下尤其是干濕循環(huán)作用下巖石變形破壞規(guī)律和細觀破壞機理的研究具有十分重要的意義。

水巖相互作用是巖體工程穩(wěn)定性研究的重要內(nèi)容，相關(guān)的研究領(lǐng)域主要包括：水巖物理作用、水巖化學作用和水巖力學作用。國內(nèi)外學者針對水巖物理作用干濕循環(huán)下巖石力學特性展開了一系列的研究，其中Jeng等［1-2］以砂巖為研究對象，通過大量的室內(nèi)力學試驗，發(fā)現(xiàn)砂巖的強度隨干濕循環(huán)的次數(shù)增加而減低，當試驗循環(huán)進行到60次時，其單軸抗壓強度降低了20%。劉新榮等［3-5］對三峽庫區(qū)砂巖進行了室內(nèi)干濕循環(huán)模擬性試驗研究，得到了水-巖循環(huán)作用下巖石抗剪強度的劣化規(guī)律，進一步將內(nèi)摩擦角和黏聚力變化規(guī)律通過FLAC數(shù)值模擬應用于工程實際，取得了良好的效果。姚華彥等［6］對紅砂巖進行了干濕循環(huán)單軸和三軸壓縮試驗，結(jié)果表明，砂巖的彈性模量隨干濕交替次數(shù)增加而降低，同時巖石的延性增強。韓鐵林等［7］針對水庫庫岸邊坡消落帶節(jié)理巖體，分析了浸泡在不同化學溶液中的裂隙試樣在不同干濕循環(huán)作用后其力學特征的變化規(guī)律。尹宏磊等［8］將材料性質(zhì)的循環(huán)變化等效成載荷，探討了干濕循環(huán)作用對邊坡安定性的影響，結(jié)果表明，即使只考慮抗剪強度參數(shù)10%的循環(huán)變化，邊坡的安定安全系數(shù)也會比極限安全系數(shù)有相當程度的減小。此外許多學者開展了巖石滲流應力耦合三軸試驗研究和模型分析［9-12］，進一步豐富了水巖耦合作用的機理研究。綜上所述，目前關(guān)于干濕循環(huán)效應的研究多以砂巖（沉積巖）為主，而對孔隙率相對較小的大理巖（變質(zhì)巖）變形破壞規(guī)律研究甚少，此外學者們關(guān)于干濕循環(huán)作用下巖樣破壞形式的研究并不多見。

鑒于此，本文以錦屏水電站庫岸邊幅帶工程的大理巖為研究對象，開展不同干濕循環(huán)次數(shù)下的單軸和常規(guī)三軸力學試驗，研究大理巖受干濕循環(huán)作用后力學性能劣化規(guī)律和破壞形式，為庫水變幅帶邊坡巖體力學性能［13］的研究提供借鑒和參考。

2 試樣制備與試驗方案

試驗巖樣為取自錦屏水電站左岸邊坡的新鮮大理巖，致密堅硬，屬于硬脆性巖石。主要成分有石英、鉀長石、方解石、蒙脫石等。取回鉆取的巖心后，按照《水電水利工程巖石試驗規(guī)程DLT 5368-2007》、《工程巖體試驗方法標準GB/T 50266-2013》等規(guī)范以及國際巖石力學學會（ISRM）的要求加工成50 mm×100 mm（直徑×高度）的標準圓柱試樣（如圖1）。試驗在河海大學巖土力學及堤壩工程教育部重點實驗室全自動巖石三軸流變伺服儀［14］上進行。

圖1 大理巖試樣

試驗通過真空桶、真空泵和烘干箱設(shè)備來實現(xiàn)試樣的干濕循環(huán)，本試驗干濕循環(huán)周期為4 d，先將巖樣在負壓為0.1 MPa的真空抽壓桶內(nèi)注水浸泡3 d，然后在溫度為105℃烘箱內(nèi)干燥1 d。為了研究干濕循環(huán)次數(shù)對大理巖力學性能的漸進影響，試驗制備了7個干濕循環(huán)樣組，分別開展不同干濕循環(huán)次數(shù)下的單軸和三軸壓縮試驗，考慮到水庫邊幅帶大理巖實際地應力狀態(tài)，圍壓考慮了4個等級：0、5、10和15 MPa。試驗方案見表1。干濕循環(huán)后大理巖的單軸和三軸壓縮試驗步驟如下：（1）根據(jù)試驗要求，將封存好的干濕循環(huán)后大理巖試樣進行尺寸測量及拍照，將巖樣裝入橡膠套內(nèi)，環(huán)向應變計套于橡膠套外，置于試驗機壓力室內(nèi)，同時手動調(diào)試軸向和環(huán)向應變計至合理初始值。（2）單軸壓縮試驗時，直接進行偏應力加載，加載方式采用應變加載，加載速率為0.02 mm/min。單軸壓縮試驗中脆性大理巖加載至峰值應力后極易突然破壞，環(huán)向應變瞬間增大易損壞儀器，所以不做峰后試驗，當試驗達至峰值強度后，便停止試驗。（3）三軸壓縮試驗時，先給壓力室內(nèi)充油，待排除壓力室內(nèi)空氣且圍壓達到設(shè)定值后，再進行偏應力加載。試驗結(jié)束時，卸載圍壓和軸壓，逐一卸下軸向和環(huán)向應變計，并對巖樣拍照記錄以便繪制破壞形態(tài)圖。

表1 大理巖力學試驗方案

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 強度特性試驗結(jié)果分析根據(jù)前述試驗方案對試件進行大量的室內(nèi)試驗，得到了不同干濕循環(huán)次數(shù)下的應力-應變曲線，如圖2、圖3所示。

圖2 各循環(huán)次數(shù)下單軸試驗應力-應變曲線

圖3 各循環(huán)次數(shù)下三軸試驗應力-應變曲線

引入劣化度定量描述干濕循環(huán)對大理巖強度的影響，進一步將其分為階段劣化度和累計劣化度，公式分別如下：

表2 干濕循環(huán)下大理巖單軸峰值強度

表3 干濕循環(huán)下大理巖三軸峰值強度

結(jié)合各循環(huán)次數(shù)下單軸試驗應力-應變曲線（圖2）和干濕循環(huán)下大理巖峰值強度分析表（表2）可以看出，水力風化耦合作用對大理巖的強度影響較為顯著，干濕循環(huán)44次后大理巖單軸峰值強度累計劣化度高達35.85%?？傮w上呈現(xiàn)出單軸峰值強度隨干濕循環(huán)次數(shù)增加而降低的趨勢，初次階段干濕循環(huán)作用的劣化效應較為顯著，干濕循環(huán)4次時的階段劣化度為23.66%遠大于后40次（4～44次）的累計劣化度15.96%。另一方面可以看出，大理巖單軸峰值強度階段劣化度和累計劣化度都有趨于穩(wěn)定的趨勢，從循環(huán)28次后階段劣化度基本保持穩(wěn)定，由此看出干濕循環(huán)對庫岸大理巖的力學性能的影響更大程度的體現(xiàn)在時間效應上。通過各循環(huán)次數(shù)下三軸試驗應力-應變曲線（圖3）和干濕循環(huán)下大理巖三軸峰值強度分析表（表3）可以看出，同一圍壓下，三軸峰值強度與干濕循環(huán)次數(shù)呈負相關(guān)關(guān)系，高圍壓下干濕循環(huán)的劣化效應有所降低，圍壓的影響隨循環(huán)次數(shù)增大而減弱；同一循環(huán)次數(shù)下，圍壓變化對峰值強度的影響在數(shù)值上的變化規(guī)律基本一致，三軸峰值強度隨圍壓增加而遞增，其中循環(huán)44次時，最后一級圍壓變化下，峰值強度有明顯的增加。

進一步探究干濕循環(huán)作用對巖石強度指標內(nèi)摩擦角和黏聚力的影響效應。應用Mohr-Coulomb屈服準則，通過常規(guī)三軸室內(nèi)試驗確定巖土體參數(shù)內(nèi)摩擦角和黏聚力［15］，從而定量描述干濕循環(huán)作用對大理巖內(nèi)摩擦角和黏聚力的影響效應。不同干濕循環(huán)次數(shù)下大理巖強度參數(shù)值見表4。

表4 干濕循環(huán)下大理巖強度參數(shù)值

通過表4可以看出，干濕循環(huán)作用下，大理巖的內(nèi)摩擦角和黏聚力都有不同程度的變化。當干濕循環(huán)12次、28次時，大理巖內(nèi)摩擦角基本保持穩(wěn)定，分別變化了0.58%和-3.96%，而黏聚力有較大幅度的降低，分別降低了25.2%，38.99%；當干濕循環(huán)44次時，大理巖內(nèi)摩擦角有較顯著的減小，而黏聚力卻有小幅度的增加，但基本和12次、28次時保持在同一水平。由于試樣來自于工程現(xiàn)場，試驗結(jié)果存在一定的離散性，其中干濕循環(huán)28次試樣的內(nèi)摩擦角和黏聚力的數(shù)值均存在跳動現(xiàn)象?？傮w而言，綜合對比大理巖兩個強度參數(shù)內(nèi)摩擦角和黏聚力受干濕循環(huán)作用的影響效應，不難發(fā)現(xiàn)，大理巖內(nèi)摩擦角在較低循環(huán)次數(shù)下基本保持穩(wěn)定，隨著循環(huán)的進一步加劇出現(xiàn)了一定程度的下降，大理巖黏聚力在初次循環(huán)階段有較大程度下降，隨著循環(huán)次數(shù)的增加而呈現(xiàn)出穩(wěn)定狀態(tài)。因此，大理巖黏聚力受干濕循環(huán)作用的影響效應較內(nèi)摩擦角相對更加明顯，更為敏感。對比國內(nèi)學者關(guān)于砂巖力學參數(shù)研究成果［6，16-17］，發(fā)現(xiàn)砂巖內(nèi)摩擦角和黏聚力隨干濕循環(huán)變化規(guī)律描述的不盡相同，可能與試樣的離散性、干濕循環(huán)的方案以及巖性的差別有關(guān)，有待進一步考證。

3.2 巖石變形特性結(jié)果分析錦屏水電站大理巖是一種脆性較強的硬巖［18］，試驗的巖樣根據(jù)試樣方案進行了不同程度的干濕循環(huán)作用，風化的程度也不盡相同，在一定程度上會影響本身結(jié)構(gòu)特征，所以在應力-應變曲線上也會存在一定程度的差異，下面就大理巖在不同次數(shù)的干濕循環(huán)作用下，分別對單軸和三軸試驗應力-應變曲線在不同階段變形特性進行對比分析。圖2為單軸壓縮試驗下不同干濕循環(huán)次數(shù)大理巖的應力-應變曲線，圖4為大理巖在不同循環(huán)作用、各圍壓下三軸壓縮試驗的偏應力-軸向/環(huán)向應變曲線，其中豎軸左側(cè)為偏應力-環(huán)向應變曲線，豎軸右側(cè)為偏應力-軸向應變曲線。

圖4 不同循環(huán)作用、各圍壓下大理巖應力-應變曲線

對一般巖石而言，巖石變形有彈性變形、塑性變形和黏性變形3種不同的形式，全應力-應變曲線可分為4個階段：微裂紋壓密階段、彈性變形階段、塑性變形階段和應變軟化階段。德國學者米勒（L.Müller）根據(jù)峰前應力-應變曲線特征，將屬于變質(zhì)巖的大理巖稱為塑-彈-塑性體。從圖2可以看出，不同干濕循環(huán)次數(shù)下大理巖單軸應力-應變曲線的形狀基本保持不變，大理巖達到單軸峰值應力后表現(xiàn)出明顯的應力跌落。天然大理巖在組織結(jié)構(gòu)上較致密，巖性很脆，所以應力-應變曲線的壓密段特征很不明顯，直接進入近似線性的彈性變形階段，而且塑性變形階段也表現(xiàn)的很不明顯。大理巖成巖的過程中難免會形成微裂紋、孔隙、缺陷等結(jié)構(gòu)缺陷，經(jīng)過多次干濕循環(huán)，材料性能不斷劣化，相當于對這些缺陷某種程度的放大，從而使大理巖在壓密過程中應力增加速率要小于應變增加速率，在應力應變曲線上表現(xiàn)出不同程度的下凹。從整體上看，在微壓密階段經(jīng)過干濕循環(huán)處理后的大理巖均要比天然大理巖應力-應變曲線下凹的更明顯，壓密段更長。

巖樣經(jīng)過彈性階段，由于偏應力持續(xù)加載，應力值超過該樣的屈服應力值后，巖樣內(nèi)部開始萌生新的裂紋，并且新生裂紋隨著應力加載不斷發(fā)育，最后裂紋之間出現(xiàn)相互搭接貫通，應力-應變曲線上出現(xiàn)屈服平臺，該階段中應力-應變曲線表現(xiàn)為上凸，曲線切線斜率隨著應力的增加而遞減。圖2中不同循環(huán)次數(shù)下大理巖在應力-應變屈服階段都沒有出現(xiàn)明顯的屈服點，這是說明大理巖經(jīng)過干濕循環(huán)作用后脆性依然比較強。天然狀態(tài)下巖石干濕循環(huán)0次和4次后峰值應變差異不明顯，而經(jīng)過干濕循環(huán)12次之后，峰值應變隨循環(huán)次數(shù)有較顯著增大，說明干濕循環(huán)作用相應次數(shù)后對大理巖有一定程度的應變軟化作用；三軸試驗下，從圖3可以看出各循環(huán)次數(shù)不同圍壓下對應的峰值應變隨著圍壓的增加呈現(xiàn)出增大的趨勢，說明圍壓越大，在偏應力加載的過程中，巖樣受到的約束作用也會更強，這使得巖石的延性也得到了增強，所以其對應的峰值應變也會變得更大。

綜合對比圖2、圖3和圖4可以看出，單軸和三軸壓縮試驗的應力-應變曲線在壓密階段和塑性變形階段表現(xiàn)出明顯的不同。大理巖在三軸試驗的加載過程中，壓密階段很不明顯，曲線下凹程度很小，很快就進入了彈性變形階段，隨著圍壓的增大，干濕循環(huán)在此階段的影響效應基本可以忽略不計。通過圖4可以清晰看出，同一循環(huán)次數(shù)下，壓密階段應力-應變曲線在圍壓5、10和15 MPa下基本重合，說明大理巖在低圍壓5 MPa下很快就被壓密了，產(chǎn)生的新生孔隙不是很多，所以表現(xiàn)出明顯的線彈性。單軸壓縮試驗下，干濕循環(huán)作用對塑性變形階段的影響較小，規(guī)律不明顯，進一步說明該錦屏大理巖脆性很強；三軸壓縮試驗下，特別是在圍壓5和10 MPa下，循環(huán)28次和44次后的大理巖表現(xiàn)出很明顯的延展性，大理巖出現(xiàn)脆塑性［19～20］，塑性變形明顯提高。結(jié)果表明，干濕循環(huán)作用能一定程度增加大理巖的塑性變形，低圍壓下這種影響效應更加顯著。

干濕循環(huán)后大理巖彈性階段的變形特性通常用彈性模量和泊松比進行描述，其中彈性模量一般通過切向彈性模量、割線彈性模量和平均彈性模量三種方法確定，本文采用平均彈性模量來描述大理巖的彈性模量，進一步探究干濕循環(huán)對大理巖變形特性的影響，其中平均模量由軸向應力-應變曲線上近似直線區(qū)段的平均斜率確定。本試驗方案中，彈性模量能夠量化反映干濕循環(huán)作用對大理巖的軟化程度，彈性模量越小，干濕循環(huán)對大理巖的軟化程度越大。通過單軸試驗應力-應變曲線確定了不同干濕循環(huán)次數(shù)下大理巖單軸彈性模量及其擬合曲線，如表5和圖5所示。同時通過常規(guī)三軸試驗可得到大理巖在不同圍壓下的彈性模量，如表6所示。

表5 大理巖單軸試驗彈性模量

表6 大理巖三軸試驗彈性模量 （單位：MPa）

表5和圖5可看出，干濕循環(huán)作用對單軸試驗下大理巖的彈性模量影響顯著，大理巖單軸彈性模量隨循環(huán)次數(shù)的增加逐漸降低。在初次循環(huán)階段，彈性模量有較大幅度的降低，當循環(huán)到28次后，彈性模量基本穩(wěn)定在19.5 MPa左右，當干濕循環(huán)達到44次時，單軸彈性模量累計劣化度高達28.17%，這進一步說明干濕循環(huán)作用對庫岸大理巖力學性能的劣化效果較為顯著，實際工程設(shè)計時應給予充分考慮。從單軸試驗彈性模量劣化曲線（圖5）變化規(guī)律上看，彈性模量最終會趨于某一較低的下限值，此時大理巖已經(jīng)處于一種嚴重的水力風化狀態(tài)。經(jīng)MATLAB擬合，大理巖單軸試驗彈性模量E和干濕循環(huán)次數(shù)n的關(guān)系可用式（3）表示，其相關(guān)系數(shù)R2=0.9574，擬合公式如下：

圖5 單軸試驗彈性模量劣化曲線

對比表5和表6可以看出，同一循環(huán)次數(shù)下，三軸試驗彈性模量隨圍壓增大而增加，與相同循環(huán)次數(shù)下單軸試驗彈性模量相比有較大幅度的提高；同一圍壓下，三軸試驗彈性模量隨干濕循環(huán)次數(shù)的增加而減小，彈性模量隨循環(huán)次數(shù)下降的幅度較單軸試驗有明顯的降低。綜上說明干濕循環(huán)對大理巖彈性模量有一定程度的劣化效應，多次循環(huán)后大理巖彈性模量趨于穩(wěn)定，高圍壓環(huán)境能有效弱化干濕循環(huán)對彈性模量的劣化效應。

3.3 破壞形式結(jié)果分析巖石的破壞形式，指的是巖石在荷載作用下呈現(xiàn)出的宏觀破壞形態(tài)，破壞形式可分為三大類：脆性張拉劈裂破壞、張拉和剪切混合破壞、剪切破壞。巖石在其形成過程中，由于復雜的地質(zhì)作用，成巖過程中內(nèi)部難免會出現(xiàn)孔隙、裂紋等缺陷。這些缺陷的分布具有隨機性，而不同程度和分布的缺陷將會影響巖石的破壞形式。大理巖在不同次數(shù)干濕循環(huán)作用下，其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的劣化會導致巖石不同程度的風化，這種風化程度將對大理巖宏觀破壞形式產(chǎn)生一定的影響。為了研究不同干濕循環(huán)作用下大理巖的破壞形式，整理出了各試樣破壞形態(tài)圖及相應的素描圖。表7描述了大理巖不同干濕循環(huán)次數(shù)下試樣單軸試驗的破壞形式。限于篇幅，表8僅給出了圍壓為15 MPa時不同干濕循環(huán)次數(shù)下試樣三軸試驗的破壞形態(tài)圖。

由表7可以看出，在天然狀態(tài)下大理巖單軸壓縮破壞呈現(xiàn)出清晰可見的張拉破壞形式，破裂面有多條。循環(huán)至12次時，破壞形式依然呈現(xiàn)出明顯的脆性張拉，但破壞面條數(shù)開始呈現(xiàn)增加的趨勢。從0次和12次干濕循環(huán)下大理巖破壞對應的素描圖可以看出，在干濕循環(huán)初期，大理巖破壞的裂紋與試樣軸向基本保持水平，說明在單軸壓縮試驗下，大理巖在干濕循環(huán)初期脆性依然表現(xiàn)的很明顯，此階段的破壞形式可以描述為脆性張拉破壞。從干濕循環(huán)20次和28次時大理巖破壞形態(tài)圖及其素描圖可以發(fā)現(xiàn)隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加試樣破壞時的裂紋逐漸傾斜交叉，同時裂紋的條數(shù)也有明顯的增加，巖石開始出現(xiàn)了較多局部破裂面，破裂面的發(fā)展演化不再是單一的縱向拉裂，破壞形態(tài)趨于復雜化，由此說明隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，巖石的脆性開始減弱，出現(xiàn)了塑性破壞特征，此階段的破壞特征形式可以描述成張拉、剪切混合破壞。隨著干濕循環(huán)次數(shù)逐漸增加，循環(huán)至36次和44次時，此階段大理巖的破壞形式出現(xiàn)了顯著的變化，巖樣出現(xiàn)明顯的剪切破壞，而且剪切的破壞面為多條，其中以一條呈45°貫通的破裂面為主，其它幾條次破裂面搭接在主破裂面上，體現(xiàn)了巖樣局部受干濕循環(huán)風化作用的影響。這說明單軸試驗下，干濕循環(huán)作用后的大理巖表現(xiàn)出脆性轉(zhuǎn)化為塑性的趨勢，在試樣破壞形態(tài)圖上表現(xiàn)出隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋不斷延展搭接，破裂面逐漸增加。

從表8圍壓為15 MPa時不同干濕循環(huán)次數(shù)下試樣三軸試驗的破壞形式可以看出：三軸壓縮試驗下，由于圍壓約束了巖石在加載過程中的側(cè)向變形，當有較高圍壓存在時，大理巖的破壞形式和單軸壓縮試驗相比有較大差異，無論是天然狀態(tài)下的巖樣還是干濕循環(huán)作用后的巖樣，其破壞都表現(xiàn)為剪切破壞形式，各巖樣破裂面只有一條呈60°左右的剪切破裂面，不存在局部破裂面，巖樣沒有明顯的被分裂成兩半，巖樣上只形成了一條可見的裂痕，說明高圍壓一定程度上增強了巖樣的延性。同時對比15 MPa圍壓下各循環(huán)次數(shù)大理巖破壞時的素描圖，不難發(fā)現(xiàn)隨著循環(huán)次數(shù)的增加，剪切面基本保持不變，進一步說明高圍壓下干濕循環(huán)的劣化效應被弱化。

表7 不同干濕循環(huán)下大理巖單軸試驗破壞形式

表8 不同干濕循環(huán)下大理巖三軸試驗破壞形式（圍壓15MPa）

4 結(jié)論

本文以錦屏大理巖為研究對象，分別進行了不同干濕循環(huán)次數(shù)下的單軸和三軸壓縮試驗，分析了大理巖受干濕循環(huán)作用后力學性能劣化規(guī)律和破壞形式。得出的主要結(jié)論如下：（1）在單軸壓縮試驗中，大理巖單軸峰值強度隨干濕循環(huán)次數(shù)增加而降低，初次階段干濕循環(huán)作用的劣化效應顯著，單軸峰值強度階段劣化度和累計劣化度都有趨于穩(wěn)定的趨勢；從常規(guī)三軸試驗中看出，高圍壓下大理巖峰值強度有明顯提高，圍壓的增加使干濕循環(huán)的劣化效應有所降低。（2）大理巖內(nèi)摩擦角在較低循環(huán)次數(shù)下基本保持穩(wěn)定，隨著循環(huán)的進一步加劇出現(xiàn)了較大幅度的下降，大理巖黏聚力在初次循環(huán)階段有大幅度下降，隨著循環(huán)次數(shù)的增加而呈現(xiàn)出穩(wěn)定狀態(tài)?？傮w上，大理巖黏聚力受干濕循環(huán)作用的影響效應較內(nèi)摩擦角，更為敏感。（3）不同干濕循環(huán)次數(shù)下大理巖單軸應力-應變曲線的形狀基本保持不變，大理巖達到單軸峰值應力后表現(xiàn)出明顯的應力跌落。大理巖在三軸壓縮試驗加載過程中，壓密階段不明顯，很快就進入彈性變形階段。干濕循環(huán)對大理巖彈性模量有一定程度的劣化效應，多次循環(huán)后大理巖彈性模量趨于穩(wěn)定，高圍壓環(huán)境能有效弱化干濕循環(huán)對彈性模量的劣化效應。（4）單軸壓縮試驗下，干濕循環(huán)初期的大理巖表現(xiàn)出明顯的脆性，隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加，巖石的脆性開始減弱，出現(xiàn)了塑性破壞特征。同時裂紋不斷延展搭接，破裂面逐漸增加。對比15 MPa圍壓下各循環(huán)次數(shù)大理巖破壞時的素描圖，不難發(fā)現(xiàn)隨著循環(huán)次數(shù)的增加，剪切面基本保持不變，進一步說明高圍壓下干濕循環(huán)的劣化效應被弱化。

參 考 文 獻：

［1］ JENG F S，LIN M L，HUANG T H.Wetting deterioration of soft sandstone-microscopic insights［C］//An Interna?tional Conference on Geotechnical and Geological Engineering.Melbourne：［s.n.］，2000.

［2］ LIN M L，JENG F S，TSAI L S，et al.Wetting weakening of tertiary sandstones-microscopic mechanism［J］.En?vironment Geology，2005，48（2）：265-275.

［3］ 劉新榮，傅晏，王永新，等.庫水巖作用下砂巖抗剪強度劣化規(guī)律的試驗研究［J］.巖土工程學報，2008，30（9）：1298-1302.

［4］ 劉新榮，傅晏，王永新，等.水巖相互作用對庫岸邊坡穩(wěn)定的影響研究［J］.巖土力學，2009，30（3）：613-616.

［5］ 劉新榮，傅晏，鄭穎人，等.水巖相互作用對巖石劣化的影響研究［J］.地下空間與工程學報，2012，8（1）：78-88.

［6］ 姚華彥，張振華，朱朝輝，等.干濕交替對砂巖力學特性影響的試驗研究［J］.巖土力學，2010，31（12）：3704-3709.

［7］ 韓鐵林，師俊平，陳蘊生.干濕循環(huán)和化學腐蝕共同作用下單裂隙非貫通試樣力學特征的試驗研［J］.水利學報，2016，47（12）：1566-1575.

［8］ 尹宏磊，徐千軍，李仲奎.抗剪強度隨干濕循環(huán)變化對邊坡安定性的影響［J］.水利學報，2008，39（5）：568-572.

［9］ 俞縉，李宏，陳旭，等.滲透壓-應力耦合作用下砂巖滲透率與變形關(guān)聯(lián)性三軸試驗研究［J］.巖石力學與工程學報，2013，32（6）：1203-1213.

［10］ 王偉，鄭志，王如賓，等.不同應力路徑下花崗片麻巖滲透特性的試驗研究［J］.巖石力學與工程學報，2016，35（2）：260-267.

［11］ 孫粵琳，沈振中，吳越健.巖體裂縫擴展的滲流-應力耦合分析模型［J］.水利學報，2007，38（S1）：334-339.

［12］ 劉明明，胡少華，陳益峰，等.基于高壓壓水試驗的裂隙巖體非線性滲流參數(shù)解析模型［J］.水利學報，2016，47（6）：752-762.

［13］ 周創(chuàng)兵.水電工程高陡邊坡全生命周期安全控制研究綜述［J］.巖石力學與工程學報，2013，32（6）：1081-1093.

［14］ 王 偉，徐衛(wèi)亞，王如賓，等.低滲透巖石三軸壓縮過程中的滲透性研究［J］.巖石力學與工程學報，2015，34（1）：40-47.

［15］ 蔡美峰.巖石力學與工程［M］.北京：科學出版社，2002.

［16］ 曾勝，李振存，陳涵杰，等.干濕循環(huán)下紅砂巖強度衰減規(guī)律及工程應用［J］.長沙理工大學學報：自然科學版，2011，8（4）：18-23.

［17］ 王莎莎，謝學斌，肖崇春，等.考慮干濕循環(huán)效應的砂巖邊坡穩(wěn)定性研究［J］.礦冶工程，2015，35（6）：20-24.

［18］ 張春生，陳祥榮，侯靖，等.錦屏二級水電站深埋大理巖力學特性研究［J］.巖石力學與工程學報，2010，29（10）：1999-2009.

［19］ 史貴才，葛修潤，盧允德.大理巖應力脆性跌落系數(shù)的試驗研究［J］.巖石力學與工程學報，2006，25（8）：1625-1631.

［20］ 余華中，阮懷寧，褚衛(wèi)江.大理巖脆-延-塑轉(zhuǎn)換特性的細觀模擬研究［J］.巖石力學與工程學報，2013，32（1）：55-64.