近年来,龙门石窟岩体受渗透水流和山体上的腐殖质、酸雨、酸雾等化学腐蚀作用的影响越来越大,应力(M)-水流(H)-化学(C)的耦合作用更加速了石窟岩体的腐蚀损伤,进一步消弱了岩体的物理力学性质,对石窟岩体的长期稳定性产生威胁。本文根据龙门石窟区的应力、水流、化学等影响因素,开展了龙门石窟新鲜灰岩在MHC耦合腐蚀下的物理力学试验研究,分析了物理力学参数的损伤时效特征和腐蚀损伤机理,研究成果将为龙门石窟的保护工作提供一定的理论依据,具有重要的实际工程价值。主要研究工作和成果如下:1.开展了MC耦合作用对龙门石窟新鲜灰岩物理力学行为的时间效应研究,进行了MC耦合作用不同时间下灰岩的质量、弹性波速、单轴压缩强度和水溶液的pH值的测试,并对新鲜、风化灰岩的试验结果对比分析。结果表明:质量的增加主要是由于水分的吸收所引起的,受化学溶液性质的影响不大,不同水溶液中30天内就能达到稳定。风化灰岩比新鲜灰岩的弹性波速到达最高点和最低点的时间早,波速变化频繁,腐蚀前后的波速变化量大。无论风化还是新鲜岩样,pH值达到稳定所需的时间,龙门水最短,Na2SO4溶液最长,其中浸泡风化、新鲜岩样的龙门水达到稳定的时间分别为2h、10h,Na2SO4溶液则分别为20d、35d。在相同水溶液中,风化灰岩比新鲜灰岩强度降低幅度更大,水溶液作用时间越长强度降低越明显。2.开展了MHC耦合作用对龙门石窟新鲜灰岩物理力学行为的时间效应研究,进行了MHC耦合作用不同时间下灰岩的质量、弹性波速、单轴压缩强度和水溶液的pH值的测试,并进行了MC与MHC耦合作用下新鲜灰岩试验结果的对比分析。结果表明:MHC耦合作用下质量达到稳定的时间比MC更长,质量减小幅度变大,弹性波速随时间的变化周期变短,水溶液最终稳定的pH值变大,pH值到达稳定的时间变短。在相同浓度和pH值下,NaCl溶液使强度降低大;在相同浓度和化学成分下,pH越小使强度降低越大;在相同pH值和化学成分下,浓度越大使强度降低越大。MHC耦合腐蚀使强度降低更大,随着腐蚀时间的增加,强度降低幅度越大。3.建立了MHC耦合作用下龙门石窟灰岩的腐蚀损伤模型,并与试验结果进行对比,结果表明,该模型与试验吻合较好。