许军策 ，浦 海,2 ，沙子恒

（1.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室, 江苏 徐州 221116；2.新疆工程学院 矿业工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830023）

0 引 言

影响高寒地区工程岩体力学行为的因素很多，如荷载、温度、含水量等，其中含水量是一个关键因素。受地表径流和地下水渗流的影响，工程岩体中的含水量并非均匀分布，致使其饱和度存在明显的差异[1]。低温条件下(<0 ℃)，孔隙水相变为冰体积膨胀(9%)，进而重塑岩石内部微观孔隙结构，导致岩体物理力学性质存在明显差异。此外，寒区工程岩体往往遭受不同形式动态荷载的影响，如露天矿边坡不仅受冻害的影响，且易受爆破施工等冲击载荷的影响，诱发边坡滑移失稳等地质灾害[2]。因此，开展低温下不同饱水岩石的动态力学试验及损伤机制的研究，对于寒区岩体工程安全具有重要意义。

目前，国内外学者在冻结岩石力学方面开展了大量工作，以研究温度、饱和度及孔隙结构等因素对冻结岩石物理力学特性的影响：如刘波等[3]开展了4 种低温条件下冻结砂岩的单轴压缩试验，发现饱和砂岩的强度随着冻结温度的降低出现先增大后减少的趋势；杨更社等[4]研究了冻结砂岩的三轴力学特性，结果表明冻结状态下岩石的黏聚力和内摩擦角均增大。此外，KODAMA 等[5]分析了饱和度变化对冻结砂岩力学特性及破坏形态的影响；HUANG 等[6]通过对冻结砂岩进行声发射和应力监测试验，发现当饱和度超过85%时，砂岩冻结过程中出现明显的冻胀应变和声发射信号。徐光苗等[7]对不同初始孔隙结构砂岩进行冻融试验，揭示了孔隙率变化对岩石冻结劣化特征的影响规律；SARICI 等[8]评估了冻结过程中孔隙率对岩石力学性能的影响，并建立了两者之间的函数关系。然而，上述研究多关注于冻岩静态力学特性的研究，并不足以反映冲击荷载下冻岩的力学响应。

随着寒区岩体工程的增加，冻融作用下岩石的动态力学行为日益受到关注[2]。……