地球科学学院2024级研究生谭千千在中文EI期刊《采矿与岩层控制工程学报》上发表题为“冻融作用下裂隙砾岩宏微观损伤及本构模型研究”的研究论文(图1)。长江大学地球科学学院为论文第一署名单位,硕士研究生谭千千为论文第一作者,其导师温韬教授为通讯作者。

图1 文章首页截图
我国青藏高原地处板块挤压带,地质构造活跃,导致岩体富含大量裂隙,裂隙中的水在冻融作用的影响下,反复发生水冰相变产生冻胀力,导致裂隙的萌生、扩展演化,引发岩体冻融损伤,降低岩体的力学强度。这对青藏高原兴建的能源、交通、水利等大型工程项目(如川藏铁路、雅下水电工程)建设运营带来巨大的挑战。

图2 不同冻融循环次数下砾岩三轴卸荷破坏模式
文章通过CT扫描获取冻融岩样的微观孔隙结构、孔隙率、渗透率及灰度值,分析微观冻融损伤演化特征和力学特性。基于CT图像灰度值定义了冻融损伤变量,引入损伤力学理论和Weibull分布函数,构建了考虑冻融损伤的本构模型,表征了不同冻融循环次数下砾岩从变形到破坏的完整演化过程,能较好描述其冻融后损伤特性。研究成果可为探索青藏高原裂隙岩体冻融损伤机理提供参考。

图3 砾岩损伤模型
链接:10.13532/j.jmsce.cn10-1638/td.2025-1442