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摘要
层状岩石具有显著的层理面结构，层理面结构的方向决定了岩石的各向异性，相邻层面的岩石物理力学性质差异和连接强度决定了各向异性的强弱，此外，层状岩石的层理结构使其易受冻融循环（FT）等风化作用的影响。为了研究冻融损伤与围压对层状岩石强度各向异性的影响，分别在0、10、20、30和40次的冻融循环和0、5、15、25和40MPa的围压条件下，使用岩石三轴试验系统（GCTS）对五种不同层理倾角的层状砂岩试件进行试验。试验结果显示，冻融循环会使岩石层理面产生裂隙，更易发生沿层理面的剪切滑移破坏，冻融40次后，β=0°的试件单轴抗压强度降低14.5%，而β=67.5°的试件单轴抗压强度降低57.9%，使层状岩石的固有各向异性增强。围压对岩石的各向异性影响与其固有各向异性有关，表现为随着冻融次数的累积，围压对岩石的应力诱导各向异性由起初的增强逐渐转变为抑制。本研究可为寒区层状岩石工程的设计、施工和安全运行提供理论支持。
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单位中国科学院西北生态环境资源研究院; 冻土工程国家重点实验室; 中国科学院大学
