在经受地下水、酸雨等化学腐蚀的寒区岩石工程中,岩石的力学性能、变形特性、破坏特征等都受到冻融侵蚀和化学腐蚀双重作用的影响。岩石的损伤程度、孔隙裂隙变化、是否会发生破坏等均与冻融侵蚀、化学腐蚀及其耦合作用密切相关。为研究岩石在冻融循环侵蚀和化学腐蚀耦合作用下的应力-应变特性及孔隙变化,本文设置了不同水化学溶液和不同浸泡天数的正交试验作为对比,在此基础上做了不同冻融循环次数和不同pH值的正交试验,此后进行岩石的单轴压缩试验、声发射测试、超声波检测以及核磁共振检测。论文主要的研究工作包括:将砂岩放置在三种不同pH值的化学溶液中腐蚀并进行冻融循环试验,在此基础上,进行砂岩的超声波检测,对砂岩的纵波波速变化进行探讨,同时记录试验中出现的参数变化及试验现象。砂岩在经受化学腐蚀和冻融循环作用后,进行核磁共振检测、单轴压缩试验及声发射监测,并探讨了不同腐蚀环境下砂岩的孔隙度、T2曲线变化与应力应变变化之间的关系,结合宏细观角度进行分析。将声发射监测数据与应力-应变曲线相结合进行分析,并从能量角度探讨了与声发射之间的联系。试验结果表明,在单纯化学腐蚀和与冻融循环耦合作用下,随着浸泡天数和冻融次数的增加,砂岩的质量、超声波纵波波速均有不同程度的降低,溶液酸碱性有逐渐往中性靠拢的趋势,在中性盐溶液中砂岩冻融后出现了肉眼可见的裂纹;砂岩的峰值强度、弹性模量不断降低,破坏模式均为劈裂破坏;孔隙度有不同程度的增大,T2曲线第二个峰逐渐发育,T2谱面积逐渐增大;声发射事件率、声发射累计计数逐渐减小,在不同化学溶液腐蚀后,最大声发射事件率对应的应力-应变阶段也不同;砂岩的总输入能量、可释放弹性应变能和耗散能均有一定程度的降低,耗散能随着应力增大经历了缓慢增大、保持不变和迅速增大的过程。在一次冻融循环中,在溶液逐渐冻结时,化学腐蚀作用逐渐降低,同时冻胀力逐渐增大;当溶液溶化时,化学腐蚀作用逐渐增强,冻胀力逐渐消失,两种腐蚀作用此消彼长,共同对岩样的力学性能产生影响。