干湿循环下炭质泥岩力学特性演化规律试验研究

为明确水分侵入和温度变化对炭质泥岩力学性能的影响规律,通过室内干湿循环试验、无侧限抗压强度试验和直接剪切试验,研究干湿交替作用下炭质泥岩的应力~应变特征、无侧限抗压强度和剪切强度的演化规律,分析了强度指标和循环次数的相关关系,岩性和微观结构对炭质泥岩在不利自然环境中力学性能劣化的影响机理。试验结果表明:炭质泥岩应力~应变曲线呈"软化"类型,干湿循环作用下逐渐转变为"硬化"类型,且脆性特征减小,残余强度增大;无侧限抗压强度、剪切强度与循环次数呈指数负相关关系,残余强度呈指数正相关关系,不同竖向应力下剪切应力差值逐渐减小;水分侵入和温度交替会破坏炭质泥岩的致密结构,黏土矿物遇水后的不均匀膨胀、可溶性矿物的溶蚀和有机质的氧化、还原是力学性能劣化的重要影响因素,受热失水产生的基质吸力亦会对炭质泥岩的完整性产生负面影响。