干燥失水对泥质粉砂岩遇水后物理力学性质的影响

近年来,四川东部红层地区多次出现久旱逢雨的特殊天气,干燥的岩体土质迅速转为饱水状态,物理力学性质发生变化造成地质灾害的发生.为应对这种极端天气,需探究干燥失水对岩体遇水后物理力学性质的影响,该文以具有代表性的四川中江红层泥质粉砂岩为研究对象,采用烘箱使岩样达到干燥失水状态做浸水试验,探究干燥失水对川东红层泥质粉砂岩遇水后的单轴抗压强度、弹性纵波波速及矿物成分的影响,揭示其宏观力学性质、细观结构及微观矿物成分的变化规律.试验结果表明:泥质粉砂岩虽然具有较高的含砂量,但在干燥失水条件下遇水后,其物理力学特性发生显著变化,纵波波速及强度先大幅下降后趋于稳定,与天然岩体直接饱水浸泡相比,干燥失水条件下的岩体随浸水时间,强度下降的速度和幅度都有所增加.矿物成分测试结果表明:伊利石、长石分解为蒙脱石等矿物,这对工程施工地质体防治提供了理论依据.     

弱—强风化泥质粉砂岩物理改良土的试验分析

在实验中通过对天然状态下,弱和强风化泥质粉砂岩的物理力学性质进行分析,提出了选用掺入中粗砂的方法,来改良土壤,让其作为高等级公路路基的填料。在设计不同的中粗砂掺入量的情况下,弱和强的风化泥质粉砂岩的击实试验,颗粒分析试验,还有CBR试验,进而获得最大的干密度,还有最佳的含水量,下面就一起分析其物理的改良方法。     

含水状态下T2b2泥质粉砂岩蠕变特性试验研究

针对三峡库区软岩的变形特性问题,对不同含水状态下T2b2紫红色泥质粉砂岩的蠕变特性展开试验研究.从桃树垭隧道现场采集新鲜的T2b2泥质粉砂岩,进行四种含水状态下T2b2泥质粉砂岩的单轴蠕变试验,获得不同含水状态下五级荷载的单轴应变-时间曲线,得到蠕变随应力水平变化及含水条件变化的一些基本规律和特征.结果表明:对于任何一...     

滇中泥质粉砂岩崩解特性试验研究

为了研究滇中泥质粉砂岩的崩解特性,对不同风化程度的泥质粉砂岩进行了静态崩解试验、室内环境崩解试验和耐崩解试验。试验结果表明:岩石风化程度越高,崩解越剧烈;强风化状态的泥质粉砂岩在第四次循环后基本崩解完全,耐崩解系数Id2为46.2～61.8;弱风化和微风化泥质粉砂岩在第二、第三次循环崩解开始加剧,耐崩解系数Id2分别为61.1～73.6和79.5～85.4;崩解物以0.5～2mm和小于0.25mm颗粒物为主。泥质粉砂岩的崩解是由岩石浸水膨胀、胶结物溶解和干湿循环产生的拉应力与张应力共同引起的。     

三峡库区泥质粉砂岩非线性蠕变模型辨识

 针对三峡库区泥质粉砂岩非线性蠕变模型,提出一种可较好描述该类岩石蠕变特性的非线性黏弹性模型,并反演获得模型参数。基于非线性流变力学理论,在T2b2泥质粉砂岩应力–应变关系研究基础上,首先提出一种修正的Kelvin模型并建立该模型蠕变方程;将一种可用阶跃函数表示的开关元件与牛顿体并联建立修正牛顿体,然后将修正牛顿体、修正Kelvin体、Hoek体串联得到可描述岩石非线性蠕变特性的mBurgers模型。最后基于非线性最小二乘理论,结合T2b2泥质粉砂岩单轴蠕变试验结果,对mBurgers模型参数进行回归反演,将反演得到的参数代入模型进行计算,得到的理论曲线与试验曲线相比吻合较好,表明mBurgers模型能较好地描述T2b2泥质粉砂岩的单轴蠕变特性。     

福建上杭地区泥质粉砂岩风化壳的工程性质探讨

在收集、分析上杭地区白垩系沙县组（K2s）泥质粉砂岩分布区有关岩土工程勘察、设计、施工资料的基础上,分析、研究了泥质粉砂岩残积土和全风化岩层的工程性质,建立了泥质粉砂岩残积土和全风化岩层的变形模量（E0）与标准贯入试验击数（N）的经验公式,为类似岩层分布区的工程建设提供借鉴.     

娄衡高速公路白垩系泥质粉砂岩崩解特性研究

为了研究娄衡高速公路白垩系泥质粉砂岩的崩解特性,对不同风化程度的泥质粉砂岩进行了静态崩解试验、室内环境崩解试验和耐崩解试验。试验结果表明:岩石风化程度越高,崩解越剧烈;强风化状态的泥质粉砂岩在第四次循环后基本崩解完全,耐崩解系数Id2为46.2～61.8;弱风化和微风化泥质粉砂岩在第二、第三次循环崩解开始加剧,耐崩解系数Id2分别为61.1～73.6和79.5～85.4;崩解物以0.5～2mm和小于0.25mm颗粒物为主。泥质粉砂岩的崩解是由岩石浸水膨胀、胶结物溶解和干湿循环产生的拉应力与张应力共同引起的。     

非开挖技术在泥质粉砂岩的应用研究

以西气东输二线工程武汉段某特大型穿越工程为例,从泥浆配置、钻导向孔、扩孔及管线回拖等,详细介绍了大型定向钻非开挖技术在泥质粉砂岩地质条件的应用。并针对施工中出现的泥浆配制、导向孔穿越方向易偏位、大口径级扩孔易卡钻及管线难回拖等问题,提出相应的注意事项及解决措施。该工程实践可为类似工程设计、施工及科研提供理论依据与技术借鉴。     

抚州泥质粉砂岩饱和单轴抗压强度试验研究

岩土工程勘察任务之一是为设计提供相应的岩土设计参数,试验研究表明,反映岩石工程性质的一些主要物理参量之间存在着密切联系,这种联系表现在它们之间有着较好的相关性。本文对抚州泥质粉砂岩的饱和单轴抗压强度与其它物理量之间相关性进行了对比试验研究,通过回归分析,建立了饱和重度与饱和单轴抗压强度、点荷载试验强度与饱和单轴抗压强度以及饱和单轴抗压强度与割线模量和三轴抗压强度的相关方程,初步实现了由易测的物理量估算难测或测试技术要求高的物理量。同时分析了现有点荷载试验强度与单轴抗压强度经验公式的适用性。     

泥质粉砂岩崩解特性的试验研究

为了研究泥质粉砂岩的崩解特性,本文采用将中风化程度的泥质粉砂岩置于充满不同PH溶液的耐崩解性试验仪中进行外动力作用下的崩解试验,对比并分析不同PH溶液对泥质粉砂岩崩解特性的影响,以及泥质粉砂岩在崩解试验过程中颗粒级配变化情况。试验结果表明:酸性环境对泥质粉砂岩的崩解性影响较碱性环境大;泥质粉砂岩的崩解性随着酸性的增强而逐渐增强,随着碱性的增强而逐渐减弱。     

江西白垩系泥质粉砂岩崩解试验研究

对南昌地区泥质粉砂岩典型出露地段开展现场调研并取样测试其基本物理力学性质,同时进行了静态崩解试验和岩石的耐崩解试验,从能量耗散原理的角度分析了泥质粉砂岩静态崩解过程中吸收的能量向表面能转化的规律。试验结果表明:水和温度—岩的相互作用是加快泥质粉砂岩风化的主要外部营力;泥质粉砂岩的静态崩解由碎块状过渡到粒渣状、泥糊状,可按崩解物形态划分为剧烈崩解、细微崩解和崩解稳定三个阶段,崩解过程中其表面能累计增加量随崩解次数增加而增加,而单次表面能增量趋于减小;耐崩解试验中,泥质粉砂岩耐崩解性指数随循环次数的增大呈负指数关系递减。试验结果对于工程实践中如何抑制红层软岩崩解并保持其完整承载能力、或对其预崩解处理促进其快速崩解达到稳定的颗粒级配状态具有一定的参考价值。     

泥质膨胀岩工程地质研究

220 kV草坝变电站场地内广泛分布的第三系砂质泥岩和泥岩具有膨胀性。本文首先探讨了泥质岩膨胀性的划分标准;其次,通过对试验结果的分析、研究,初步判定了工程区段泥质膨胀岩的工程特性;最后,探讨了泥质膨胀岩地基处理的工程对策。     

花岗岩力学特性温度效应的试验研究

利用MTS815岩石力学试验系统完成了不同温度下的20个花岗岩试样的三轴压缩试验。分析了温度对花岗岩试样的强度特性、变形特性以及破坏特征的影响,能够在实际工程中起到一定的指导作用。试验结果表明:在20 ℃到40 ℃的范围,弹性模量随温度升高而降低,泊松比随温度升高而升高,且变化幅度都较大,但当温度超过40 ℃以后,随温度升高的变化幅度明显降低;随着温度的升高,峰值强度逐渐降低,而且温度对峰值强度的影响随着围压的增加而减弱;内聚力c值随温度升高而降低,内摩擦角φ值随温度升高有升高的趋势,抗剪强度τ_f大致呈线性减小的关系,且随着正应力的升高,温度对花岗岩抗剪强度的影响有减弱的趋势;花岗岩的变形破坏特征在一般条件下表现为典型的弹脆性体特征,但是在较高围压和较高的温度耦合作用下表现为弹塑性变形-累进性破裂-脆性破坏的特征。     

饱水及高温对砂岩声学力学性质影响试验研究

对砂岩经历饱水及不同温度(25~1 000 ℃)前后的物理参数、纵波波速及力学性能参数进行了量测,分析了砂岩试样的密度变化率,纵波波速的变化规律,抗压强度、抗拉强度的变化及压缩破坏形态的差异。结果表明砂岩在经历饱水、高温后内部微裂隙发展,使结构致密性下降,超声波速降低;经历不同温度后砂岩波速的变化率与温度等级近似呈线性关系;800~1 000 ℃之间存在一个温度阀值,高于此温度后砂岩的密度、纵波波速、强度都急剧降低;温度的不同也会影响砂岩的破坏形态,200~800 ℃范围内及饱水后砂岩的破坏模式基本为剪破坏,25~100 ℃范围内破坏模式为张破裂。基于试验结果结合砂岩材料的微观结构特征对温度和饱水作用下砂岩各方面性质的变化进行了机理分析,结果可为实际岩体工程提供一定参考。     

高温后玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究

研究了高温作用下素混凝土、玄武岩纤维混凝土、玄武岩-高吸水树脂混凝土及玄武岩-纤维素混杂纤维混凝土的力学性能,建立了高温作用后混凝土的抗压强度预测模型。结果表明:纤维的掺入能够提高混凝土的耐高温性能;对于抗压强度,玄武岩-纤维素混杂纤维混凝土的抗压强度值最高,400℃时,其抗压强度相较素混凝土提高了36.3%;对于抗折强度,玄武岩和高吸水树脂混掺对混凝土抗折强度的提升效果最优;建立的高温作用下混凝土抗压强度预测模型的精度较高。     

饱水砂岩力学性质软化试验研究

地下硐室围岩在富水条件下强度弱化,对硐室开挖与营运造成威胁。为探究围岩在饱水作用下的力学性质及细观结构特征变化,开展了不同围压和饱水条件下的三轴压缩及扫描电镜试验。研究表明：(1)随着饱水作用的增强,砂岩力学性能不断衰减,当饱水天数达到30 d时,衰减幅度趋于平缓;(2)砂岩饱水劣化效应显著,峰值应力、黏聚力、内摩擦角、弹性模量和变形模量的劣化度累积规律较相似,饱水天数15 d以前累积较快,15 d以后累积速率放缓;(3)砂岩断口多表现为贝纹性状,以韧性破坏为主,围压对断口微裂纹发育起抑制作用,饱水作用促进微裂纹发育。研究成果为饱水作用下岩石力学性能劣化规律研究提供一定参考。     

锚杆锚固深度对锚固效果影响研究

针对实际工程中常通过在中风化泥质粉砂岩埋设锚杆(索)来加强风化岩的强度,并将结构物与地层联锁在一起的情况,采用数值模拟软件,开展了中风化泥质粉砂岩锚杆锚固深度对锚固效果的影响研究,得出中风化泥质粉砂岩锚杆的最佳锚固深度为3 m～5 m的结论。