寒区岩石常因经受冻融循环作用而产生冻融变形累积，对工程稳定产生不利影响，目前对岩石累积冻融变形及其危害认识不足。因此，基于砂岩冻融循环试验，研究砂岩多周期累积变形特性，并探究了冻结温度、降温速率、饱和度、孔隙率对其累积冻融变形特性的影响。利用光学显微镜、扫描电镜、压汞法对冻融作用前后砂岩微观孔裂隙分布、孔径分布演化进行测试，以揭示砂岩宏观冻融变形特性的微观机制。结果表明，砂岩累积冻胀应变和残余应变均远大于首周期冻胀应变和残余应变，寒区工程以单周期冻融应变为依据进行工程响应分析存在显著风险，以累积冻融变形为依据更合理。冻结温度降低、降温速率增大或孔隙率增大时，砂岩累积冻胀应变和残余应变均增大。冻融循环作用下，砂岩内部微观孔隙、裂隙逐渐发育，颗粒间的连接也逐渐松散，内部孔隙结构发生变化，部分孔径范围内孔隙明显增多，孔隙总体积也相应增大，产生无法恢复的塑性变形，从而产生宏观上随冻融循环次数逐渐增长的累积冻胀应变和残余应变。

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