岩土裂隙固化追踪方法及演化特征研究

发布时间：2020-04-05 01:14

【摘要】：获取岩土体内部裂隙发育的几何形态和相关参数是岩土变形破坏微细观研究的重要内容。一种可以在特定应力(应变)状态获取岩土体裂隙结构、成本低廉的室内试验方法,对于全面开展相关问题研究具有突出意义。本文通过改装三轴试验仪和加装注浆装置,进行了系列装置改进效果试验,完成了对多组性质相同的重塑土样在不同应力-应变状态下多层位的裂隙识别,探讨了加载过程中试样整体裂隙的演化特征。同时结合三轴CT试验对原状土样加载过程中多层位的裂隙演化分析,对比论证了自行设计的裂隙识别试验方案和基于此进行裂隙演化分析的可行性。主要获得以下成果。(1)以100:2的A、B液比例配置的改性脲醛树脂作为试验所用化学浆液,设计了压力驱动化学浆液充填法的装置与改装的三轴仪结合的试验系统,在此试验系统的基础上提出了三轴压缩过程中化学浆液充填固化获取土体内部裂隙的试验原理、方法和步骤。(2)以自行组建的试验系统获取了多组同性质重塑土样在不同应力-应变状态时多个层位的截面图像,应用MATLAB和PCAS对截面图像进行处理分析,计算了裂隙几何参数。以各参数统计均值的变化探讨了从屈服阶段中段至峰值应力后一段范围内试样内部裂隙的演化特征。(3)完成对2个深层原状土试样三轴压缩过程内部结构的CT连续观测,运用多种方法对其中5个典型断面的图像进行分析。根据试样4各典型断面图像分析的结果,探讨了其在整个应力-应变过程中内部裂隙的演化特征。(4)通过对比,以浆液固化体识别土体加载过程中的原生裂隙虽然在识别范围和精度上存在一定的劣势,但基于该方法获得的试样从屈服阶段中段至峰值应力后的过程中各层位裂隙几何参数变化趋势与CT试验结果一致。本文设计的以裂隙固化体对土体加载状态下的原始裂隙进行识别的试验方法和基于此进行的裂隙演化分析是可行、有效的。
【图文】：

硕士学位论文三轴 CT 细观试验中对各典型断面切片图像处理分析得到的结果，论行性和准确性。路线见图 1-1。首先选定所用化学浆液，并根据固化时间测试确定所计的多种注浆装置设计中，，依据注浆效果和仪器操作性选择其中最佳仪相结合，对多组同性质重塑土样在不同应力-应变状态下多层位的外，应用三轴 CT 试验系统对深层原状土三轴压缩过程进行实时观测过程中内部结构的连续变化；最后，结合两种试验方法对土体加载过的分析，对比论证自行设计的试验方案的可行性。

图 2-1 脲醛树脂浆液Figure 2-1 Urea-formaldehyde resin gro-2 浆液（A 液）动力粘度与温度的关ship between dynamic viscosity and temB 液的混合比例及温度有关，增降温则反之。以往涉及这种树脂
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU43

【参考文献】

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本文编号：2614326