湿热作用下粉砂质泥岩的渗流、力学特性及裂隙演化规律研究

发布时间：2024-03-10 07:06

　　粉砂质泥岩是一种集中分布于我国南方湖广及贵州地区的膨胀性软岩,具有失水易收缩开裂、遇水膨胀软化的特征。随着南方地区的基础设施建设的快速发展,不可避免地遇到诸多与粉砂质泥岩相关的工程问题。南方地区为亚热带季风气候,环境温、湿度在时间和空间上都存在较频繁的起伏变化,易使粉砂质泥岩裂隙发育、强度损伤劣化及发生大变形,进而危及工程结构稳定及安全。因此,本文采用室内试验、理论分析及数值模拟等手段,深入了解粉砂质泥岩的成分及基本物理性质,并详细分析了粉砂质泥岩的非饱和渗流特性及不同因素的影响,揭示了粉砂质泥岩在湿热交替下裂隙扩展的时空演化规律,系统研究了粉砂质泥岩在湿热作用、裂隙作用下的力学性能演化规律,并据此采用离散元法对粉砂质泥岩的细观参数进行了反演。主要研究内容及结论如下:(1)通过超声纵波速分析筛选粉砂质泥岩试样,降低离散性;开展成分分析获取了粉砂质泥岩的矿物及化学成分的种类和含量,开展基本物理性质试验掌握了粉砂质泥岩的颗粒密度、毛体积干密度、孔隙率、吸水率、饱和吸水率、膨胀性及水岩特性,分析了吸水率、饱和吸水率、膨胀性、水岩特性与孔隙率的关系。(2)采用自制的泥岩环境控制试验箱及非饱和入...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２节理发育的粉砂质泥岩边坡?图１．３粉砂质泥岩边坡崩塌??

?博士学位论文???湿胀等特性，温、湿状态的时空变化不仅会使得岩体内部应力集中，导致内部微裂隙的??形成、发育与扩展（见图１．２），而且会引起岩体中易溶性矿物的溶解，使岩体的结构特??征发生剧烈转变，迅速丧失强度及抗变形能力。此时，临空面下的粉砂质泥岩体将会发??生过大的变形，或....

图２．３粉砂质泥岩部分制样过程示意图??２丄２粉砂质泥岩试样的筛选??

?第二章粉砂质泥岩的成分及基本物理性质试验???ｒＷ＆ｍ??ｍ＾Ｕｍ．??图２．１取芯机?图２．２磨石机??■?Ｉ！??（１）取芯后的粉砂质泥岩块?⑵直径５０ｍｍ的岩芯?（３）切割打磨后的标准试样??图２．３粉砂质泥岩部分制样过程示意图??２丄２粉砂质泥岩试样的筛选??岩土体材料....

图２．４?ＲＳＭ－ＳＹ５（Ｔ）非金属声波＆领＠??波速测试前，使用精度为０．０２ｍｍ的游标卡尺量取待测试样的准确长度；将非金属??超声检测仪调零后，分别在底座上放置换能器与试样；在换能器探头端面上均匀地涂抹??

?博士学位论文???传播的距离除以时间等于声速，通过控制电路在发射换能器上定时发出一个超声波脉??冲，经过一个已知尺寸的试样传播后达到接收换能器，接收到的信号经过放大、滤波等??处理后由高精度计时电路求出超声波从发出到接收中经过的时间，从而计算出在待测试??样中的传播速度，计算公....

图２．５非金属超声检测仪测试界面??

?第二章粉砂质泥岩的成分及基本物理性质试验?．??值，仪器的测试界面如图２．５所示。??＿?■?■??Ｗ〇，?：Ｖ３．４Ｓ＜?ｊ?，ｋ＼????＞＾２．４？７?Ｉ？ＶＭ?ｅｉｌ?ｔ?ｒｖ?－ｌ＾？？４?ｒ２?ｆ：Ｂ?｛?？?￣?＾??－＾ＩｊｉａＳｄ??图２．５非金属超声检测仪测....

本文编号：3924435